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动力电池模型分析及其快速充放电策略研究
| 论文题名： | 动力电池模型分析及其快速充放电策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;动力电池;快速充放电;数据采集;知识库 |
| 摘要： | 随着中国各地的雾霾天气更加频繁发生，严重影响了人们的日常生活，这引起各界对机动车尾气排放的再次关注，汽车行业节能减排的责任日益加重。作为一种经济、可行的减排方案，电动汽车的生产研发引起了人们的重视，因此对电动汽车的核心部件之一的动力电池的特性及充放电方法研究具有重大意义。 论文首先列举了现有典型的电池模型，通过性能实验得到的数据对电池的简单电路模型、Thevenin模型、一阶RC模型和PNGV模型进行分析比较，最终选择一阶RC模型作为本文的动力电池模型。然后利用充放电实验得到的数据对电池模型的参数进行辨识，对电池模型中欧姆内阻、极化电阻和极化电容进行分析求解并且得到各个参数随着电池SOC(State of Charge,荷电状态)变化曲线。在现有模型基础上，作者提出一种改进的电池开路电压与SOC关系的数学模型，并且利用非线性曲线拟合的方法得到数学模型参数。接着利用得到的模型参数以及参数在线辨识的方法，使用扩展卡尔曼滤波法对电池的SOC进行实时估计。 在研究电池模型及其充放电特性的基础上论文依据电池的快速充电理论和对几种快速充电方法的比较，以恒流充电和脉冲充电方法相结合，在三段式充电方法的基础上提出一种综合充电方法。这种方法首先对电池进行预充电，然后进行大电流恒流快速充电，接着在电池端电压到达一定阶段以后进行脉冲快速充电，最后对电池进行浮充充电。论文结合电池模型参数及其特性分析结果，主要对基于充电参数自学习修正的脉冲快速充电阶段进行分析，并且结合电池模型和性能实验数据对自学习模块的先验知识、知识库进行分析。最后在本文搭建的一个在MATLAB中建立的基于 xPCTarget的数据实时采集和分析的充放电平台上进行三段式充电、脉冲充电和综合充电法充电，经过实验结果比较得出本文提出的综合充电法优于其他两种充电方法。 |
| 作者： | 余文正 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 黄大贵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 电子科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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