原文传递
纯电动汽车磷酸铁锂电池SOC在线估算系统设计与实现
| 论文题名： | 纯电动汽车磷酸铁锂电池SOC在线估算系统设计与实现 |
| 关键词： | 磷酸铁锂电池;剩余电量;PNGV电池状态模型;在线估算系统;纯电动汽车 |
| 摘要： | 在电池管理系统中,电池电荷状态SOC(State of Charge)是一个非常重要的参数,不仅可以反映电池的剩余电量,还可以通过SOC估算续航里程,所以对纯电动汽车的发展具有重要意义。因为SOC不能直接测量获取,并且电池的工作环境复杂,工作特性呈现高度的非线性,同时SOC估算还受到电池电压、温度、充放电电流和测量传感器的精度等多个因素的影响,所以,要精确的估算SOC非常困难。本文针对磷酸铁锂电池的SOC估算问题,主要研究内容如下: (1)通过分析国内外SOC估算技术研究现状以及存在的不足,根据不同方法之间存在各自的优缺点,得出单一的估算方法不能准确的估算出SOC,通过多种方法的结合才能更好的估算出SOC。根据SOC估算与模型之间的关系,验证PNGV模型能够比较准确的反映出磷酸铁锂电池的特性,建立了磷酸铁锂电池的PNGV数学模型,同时进行PNGV模型参数辨识。 (2) SOC估算算法实现。电池SOC估算系统是高度非线性的,通过对扩展卡尔曼滤波(EKF)与无迹卡尔曼滤波(UKF)的比较,得出UKF在估算SOC方面优于EKF。论文结合多种算法的优点,提出了基于PNGV模型的一种UKF与开路电压联合估算方法。通过ARBIN电池测试柜测得实际电池参数,再由Matlab对UKF与开路电压联合估算方法进行仿真。仿真结果表明,UKF与开路电压联合估算方法精度高,自寻真值时间短,估算稳定。 (3)软硬件实现。使用TMS320F28335对信号采集以及SOC估算软硬件实现,并通过上位机软件LabVIEW进行相应数据显示。实验验证了本方法具有一定的实用性和实际可行性,且实际估算的SOC精度高。 本文的创新点: (1)建立电池模型。通过PNGV模型与安时法的结合建立磷酸铁锂电池模型,模型结构简单易实现,并能够反映出磷酸铁锂电池的动态特性。 (2) UKF与开路电压联合估算方法实现。启动电池管理系统时,由开路电压估算出SOC值作为UKF估算初值,减少UKF估算时间,再通过UKF对SOC进行估算,估算出的SOC精度高、误差小。 |
| 作者： | 周俊赵 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张向文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 桂林电子科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
