电动汽车锂电池建模及SOC估算方法研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:banbe0602
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
新能源电动汽车相比于传统汽车,具有可以缓解化石能源短缺、避免环境和噪声污染等显著优势,得到了世界各国的大力推广,我国更是将电动汽车的研发和推广写进了国家科技规划,制定多项专门方案促进电动汽车产业布局。随着电动汽车相关技术研发的不断深入,需要解决关于汽车续航里程、使用安全性稳定性等方面的问题,由此对于动力来源锂电池的研究愈发受到重视,其中电池管理系统(BMS,Battery Management System)作为系统的核心和中枢,可以保障系统工作的安全稳定性,减少能力损耗和电池性能衰减,提高动力系统整体效能,更是研究的重中之重,而BMS技术的关键核心就是对于锂电池荷电状态SOC(State of Charge)的估算。本文以电动汽车锂电池作为研究对象,分析其基本特性,建立在线二阶MC等效电路模型,研究模型基本参数辨识算法和拟合方法,应用UKF(Unscented Kalman Filter)、Sage-Husa滤波、SR(Square Root)平方根滤波三种算法相结合的ASRUKF(Adaptive Square-root Unscented Kalman Filter)算法估算SOC,并进行了实验分析和仿真验证。首先,结合当前汽车产业的发展情况,分析进行能源转型的必要性,阐述电动汽车技术的诸多优点和发展现状,根据车用动力电池的性能要求,对比各类动力电池特点说明选用锂电池展开研究的原因。通过对电池管理系统的介绍,分析本文关于构建精准稳定的电池模型、提高模型参数辨识精度和研究SOC估算方法的重要意义,并介绍相关技术的研究现状。其次,介绍锂电池的工作机理和主要技术参数,具体阐述电压、电流、温度等内外部因素对于锂电池性能产生影响的原理,分析仿真工具中的电池模型。进行关系特性实验,根据实验结果详细分析锂电池的容量、动态阻抗、SOC等参数的基本特性,为之后的建模和SOC估算提供理论和数据支撑。再次,分析锂电池常用的等效电路模型,通过对比决定选取二阶MC模型展开建模。详细介绍模型指数拟合离线辨识算法和LS在线辨识算法,并采用升级的递归RLS算法进行参数辨识。接下来,探究环境温度和荷电状态对于锂电池动态阻抗的影响,通过建立分段三维拟合模型获取各项动态阻抗的数学表达式。分别建立离线与在线的二阶MC等效电路模型,统计参数辨识结果,得到等效电路模型仿真误差,通过误差对比验证本文建立模型的精准性。最后,解释剩余电量与SOC的关系和定义,简要分析七种常用的SOC估算方法并提出使用ASRUKF算法估算锂电池SOC,详细介绍算法的原理,并通过System函数植入仿真模型中,实现对SOC的估算。根据估算结果,对比分析EKF、UKF和ASRUKF三种算法的估算结果,证实ASRUKF算法在充电、放电、极端初始误差以及城市道路驾驶等各种工况下,都具有更高的估算精度和更好的系统稳定性。
其他文献
为确保农村迎峰度夏用电安全,江苏灌南县供电公司要求全体员工全力以赴,扎实抓好农电安全规范管理工作。
随着LED照明技术的不断发展,其越来越多地被各类照明工程采用。分析LED照明的基本优势,通过具体案例,阐述LED在应用中需解决的问题,包括配光设计问题、散热问题、维护问题、性价
为响应国家电网公司用电营销标准化建设和优质服务的精神,北京中电方大科技有限公司开发了自主式用电营销岗位技能培训系统:该系统基于企业内部网络环境,采用FLASH/3D动画、真人
随着时间的推移,苏军在阿富汗的遭遇不断被披露出来。然而,有一个事实却始终未曾公布于众,那就是一支现代化的军队,在阿富汗这个弹丸小国却一直处在疾病和可怜的野战卫生条件的严
在今天的俄罗斯,列别德的名字无人不晓。不管是左派、中派还是右派,也不管是列别德的支持者还是反对者,都不得不承认列别德是当今俄罗斯政坛的一个特殊人物。那么,列别德究竟
高中地理知识板块较多,而且互相之间联系密切,理论知识相对较为抽象,这需要学生发挥自身的空间认知能力进行学习.而地图是一项重要的教学工具,地理教师应该善加应用,充分发挥
俄罗斯人常说,他们对国家主要领导者的年龄并不十分在意,但对他们的身体状况却十分关注,因为他们对前苏联时期病夫治国的弊端记忆犹新。尽管对叶利钦的健康状况有各种猜测,但
教学法是第二语言教学的重要研究内容。目前学界已经形成了很多流派与理论。对外汉语教师要根据实际课堂中的具体情况来选择适当的教学方法。笔者在巴西葡中双语学校(C.E.Matematico Joaquim Gomes de Sousa Intercultural Brasil-China)担任汉语教师志愿者期间,在综合课教学中尝试将语法翻译法与交际法综合运用,收到了较好的效果,因此现将综合运用两种教学法
随着旅游业持续快速的发展,我国迫切需要大量高素质、技能型人才为支撑,而旅游院校正肩负着为旅游企业培养人才的重任。双方在旅游专业人才职业能力的培养、“双师型”教师队伍
文昌鱼作为脊索动物门头索动物亚门幸存物种,在我国主要分布在厦门、青岛等少数海域,被国家列为二级濒危保护动物,有重大的学术价值和一定的经济价值。因此,有必要对它的遗传背景