飞机蓄电池测试技术研究

发布时间：2017-10-11 15:23

  本文关键词：飞机蓄电池测试技术研究

  更多相关文章： 蓄电池 性能测试 Thevenin模型 参数辨识 递推最小二乘法 扩展卡尔曼滤波 荷电状态估计

【摘要】：随着飞机先进性的不断提高以及多、全电飞机的迅速发展,机载电子设备日益增多,飞机电源系统的重要性提升到了新的高度。飞机蓄电池作为电源系统中辅助电源和应急电源的组成部分,能够在飞机主电源发生故障时,向飞机关键用电设备供电,保证飞机的安全飞行与着陆。由于飞机蓄电池属于电化学产品,是一个时变、非线性的系统,并且其工作环境复杂恶劣,为保证飞机蓄电池的工作性能与安全性,飞机蓄电池性能与状态参数测试技术研究具有重要的科学意义和工程应用价值。本文主要研究了飞机蓄电池测试关键技术,具体研究内容包括:(1)研究了蓄电池性能测试技术。以SAMSUNG ICR18650-22FM钴酸锂离子动力电池为研究对象,通过大量性能测试实验建立了蓄电池容量、开路电压等性能参数的数据模型,并对其特性规律进行了分析。(2)分析了蓄电池模型分类与特性,给出了蓄电池Thevenin等效电路模型,研究了蓄电池模型参数辨识方法,并对其辨识结果进行了验证,分析了模型参数的相关特性。(3)研究了蓄电池SOC在线估计方法。将递推最小二乘算法应用于蓄电池模型,实现了蓄电池模型参数的在线辨识。研究了基于RLS-EKF的蓄电池SOC在线估计方法,通过蓄电池模拟工况实验,实现了基于RLS-EKF的蓄电池SOC在线估计方法性能的物理实验验证。实验结果表明,该方法准确性较好,对不同SOC初始值、环境应力和工作应力具有良好的鲁棒性。(4)设计并开发了蓄电池测试实验平台,实验平台符合飞机蓄电池测试相关规范,能够进行蓄电池性能测试实验和模拟工况实验的自动化操作,提高了蓄电池测试实验的效率以及数据的准确性。
【关键词】：蓄电池 性能测试 Thevenin模型 参数辨识 递推最小二乘法 扩展卡尔曼滤波 荷电状态估计
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V242
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 注释表12-13
• 第一章 绪论13-24
• 1.1 课题研究背景及意义13-14
• 1.2 蓄电池简介14-17
• 1.2.1 蓄电池发展概况14-16
• 1.2.2 飞机蓄电池功能与特点16-17
• 1.3 蓄电池测试技术研究现状17-23
• 1.3.1 蓄电池关键性能参数介绍18-19
• 1.3.2 蓄电池荷电状态估计研究现状19-23
• 1.4 本文主要研究内容及结构23-24
• 第二章 蓄电池性能测试与模型参数辨识24-50
• 2.1 引言24
• 2.2 蓄电池容量测试24-32
• 2.2.1 容量测试方法24-25
• 2.2.2 容量测试结果及其特性分析25-32
• 2.3 蓄电池OCV测试32-37
• 2.3.1 OCV测试方法32-34
• 2.3.2 OCV测试结果及其特性分析34-37
• 2.4 蓄电池模型及其参数辨识37-49
• 2.4.1 蓄电池模型37-39
• 2.4.2 蓄电池模型参数辨识39-45
• 2.4.3 模型参数辨识结果及其特性分析45-49
• 2.5 本章小结49-50
• 第三章 蓄电池SOC在线估计方法研究50-75
• 3.1 引言50
• 3.2 基于RLS的蓄电池模型参数在线辨识50-54
• 3.2.1 递推最小二乘算法原理50-52
• 3.2.2 模型参数在线辨识算法52-54
• 3.3 基于RLS-EKF的蓄电池SOC在线估计54-59
• 3.3.1 卡尔曼滤波算法原理54-56
• 3.3.2 蓄电池SOC估计状态空间模型56-57
• 3.3.3 蓄电池SOC估计算法57-59
• 3.4 蓄电池SOC在线估计验证实验与结果分析59-73
• 3.4.1 蓄电池模拟工况实验简介59-62
• 3.4.2 实验结果及其分析62-73
• 3.5 本章小结73-75
• 第四章 蓄电池测试实验平台开发75-87
• 4.1 引言75
• 4.2 平台系统功能与技术指标75-76
• 4.2.1 系统功能75
• 4.2.2 技术指标75-76
• 4.3 平台系统硬件设计76-82
• 4.3.1 计算机测控系统76-78
• 4.3.2 充放电控制电路78-79
• 4.3.3 信号检测电路79-81
• 4.3.4 辅助仪器设备81-82
• 4.4 平台系统软件设计82-86
• 4.4.1 软件功能与特点82
• 4.4.2 软件设计方案82-84
• 4.4.3 软件模块设计84-86
• 4.5 本章小结86-87
• 第五章 总结与展望87-89
• 5.1 本文研究工作总结87
• 5.2 存在问题及后续工作展望87-89
• 参考文献89-94
• 致谢94-95
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文95

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本文编号：1013279