低速电动汽车锂电池SOC算法研究及应用

发布时间：2020-06-10 19:03

【摘要】：随着汽车工业的迅猛发展,带来的环境污染问题也越来越严重。电动汽车作为节能环保的代表受到广大人民的青睐。其中,低速电动汽车因经济性能好、充电方便等优势脱颖而出。本课题以低速电动汽车动力锂电池作为研究对象,对其管理系统硬件设计、软件设计以及其中关键技术SOC估算进行深入研究,主要工作内容如下:(1)针对传统安时积分法中,估算前期SOC初值难获取、估算过程中影响因子影响估算的问题,提出一种改进安时积分法的估算方法。先对开路电压法获得的OCVSOC曲线进行修正,然后通过开路电压法来获得精确的SOC初值;接着在传统的安时积分法中加入温度影响因子和放电电流影响因子,以实现电池SOC的动态估算;最后通过实验显示,改进的算法在估算精度方面有显著提高。(2)针对安时积分法估算后期累积误差越来越大的问题,提出扩展卡尔曼滤波算法修正的估算策略。先深入分析当前常用电池模型,选用适合本课题研究的电池模型,并对电池进行建模;分析扩展卡尔曼滤波算法的思想,用卡尔曼滤波的“预测—修正—再预测—再修正”思想对电池进行SOC估算,并对改进安时积分法的误差进行修正,并通过实验进行验证,所提方法可以有效的修正安时积分法的累积误差。(3)基于嵌入式硬件构件化思想和嵌入式软件设计原则,提出并设计了以恩智浦半导体公司MKE06Z64为主控芯片,以罗姆公司ML5238为电池采集芯片的电池管理系统。完成电池管理系统的硬件设计,包括电池电压采集电路、电池电流采集电路、电池均衡电路、CAN总线电路等,和软件设计,包括信息采集模块、SOC计算模块、电池均衡模块等;最后以C#完成锂电池管理系统的上位机监控软件的设计。通过实验结果可以发现,本课题设计的SOC估算算法在所设计的电池管理系统中可以达到很高的精度,可以将估算误差保持在较小的恒定范围内,同时本课题设计的锂电池管理系统无论是在电压检测还是电流检测上,都可以达到很高的检测精度。
【图文】：

放电容量Q-放电电流i曲线图

ML5238电源电路
【学位授予单位】：苏州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72

【参考文献】

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本文编号：2706721