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纯电动物流车动力蓄电池系统荷电状态的建模与估计
| 论文题名： | 纯电动物流车动力蓄电池系统荷电状态的建模与估计 |
| 关键词： | 纯电动物流车;动力蓄电池系统;荷电状态;参数估计 |
| 摘要： | 能源危机和环境危机是当前人类社会面临的两大挑战。电动汽车因为具有节能、环保的特点，所以是世界汽车工业未来发展的方向。由于物流业的快速发展，纯电动物流车的研究已经刻不容缓。动力蓄电池技术是电动汽车的核心技术之一，动力蓄电池系统的性能直接影响电动汽车的安全、动力和经济性。电池管理系统(Battery Management System，BMS)是电动汽车监控和管理电池的关键重要部件。动力蓄电池的荷电状态(State of Charge，SOC)反映电池的剩余容量，对电池管理系统十分重要。 本文的内容包括三方面:设计与实现电池管理系统电池电子部件，建立纯电动物流车动力蓄电池的模型，研究并分析动力蓄电池的荷电状态估计方法。 本文设计并实现了纯电动物流车电池管理系统电池电子部件的软硬件系统。采用16位微控制器FREESCALE9S12XEQ512，包括电源模块、电池电压/温度采集模块、被动均衡模块、CAN(Control Area Network，控制器局域网)模块、驱动模块。软件架构采用有限状态机，设计并实现上位机监控软件，设计并实现Boot Loader(引导加载器)用于电池电子部件软件的CAN总线下载更新。 本文结合电池的特性和实际运行工况，采用非线性多元逐步回归法建立SOC-OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)和OCV-SOC的静态多项式模型;本文假设扰动是增量平稳过程，建立电池的CARIMA(Controlled Auto-Regressive Integral Moving-Average，受控自回归积分滑动平均)模型，采用渐消记忆递推最小二乘法辨识模型参数，并判定和分析模型参数估计的收敛性。 最后本文结合CARIMA模型推导并证明SOC的最优估计，分析最优估计的性质，并通过试验验证SOC估计算法的准确性和鲁棒性。 |
| 作者： | 段云鹏 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 吴刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国科学技术大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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