电动汽车动力电池SOC估算方法研究及电池管理系统设计
发布时间:2021-03-29 20:49
电动汽车由于其高能源利用率和低污染排放成为未来汽车的发展方向,电池管理系统作为电动汽车的重要组成部分,在国际范围内得到了广泛研究。在此背景下,本文围绕锂离子电池SOC估算策略和电池管理系统方案设计展开研究。针对锂离子电池的SOC估算问题,提出了一种综合型卡尔曼滤波算法。首先采用递推最小二乘算法(RLS)对锂离子电池模型参数进行实时在线辨识;其次,用综合型卡尔曼滤波算法估算电池SOC,即针对模型状态空间方程中的线性部分和非线性部分,分别使用线性卡尔曼滤波器(KF)和平方根高阶容积卡尔曼滤波器(SHCKF)。两种卡尔曼滤波算法结合的综合型策略在理论上可以提高估算精度,同时减小算法复杂性。其中,SHCKF结合了五阶球面–径向容积法则和平方根滤波技术,较EKF、UKF、CKF等传统非线性滤波算法滤波精度更高,数值稳定性更强。实验结果证明了该综合型算法的可行性和有效性。另外,为卡丁车设计了一套电池管理系统,设计方案包括硬件电路、软件程序、上位机平台三部分,实现了电池组信息采集、CAN通信、SOC估算、故障报警、继电器控制等功能。
【文章来源】:天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:69 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
卡丁车动力电池箱
38图 4-2 电池箱控制板设计最小系统能相对简单,对单片机的性能要求不高,因此位单片机 MC9S08DZ60 作为核心处理器。该单片资源满足设计要求。它的功能特点如下[44]:CS08 中央处理器;z HCS08 CPU(20MHz 总线);指令集,带附加 BGND 指令;多 32 个中断/复位源;
第四章 电池管理系统方案设计。因此,本文选用 VC6.0 为开发工具,基于 M设计。信电池管理系统采用 CAN 总线通信,因此上位机网络。但 PC 主板并没有集成 CAN 通信接口,要用外部设备将PC机已有的通信接口转换成接口到 CAN 网络的连接器有 USB-CAN 接口转设计采用了 USBCAN-II 型 CAN 接口卡,该接产,外观如图 4-16 所示:
【参考文献】:
期刊论文
[1]混合动力汽车用电池包动态绝缘电阻检测方法研究[J]. 周兴叶,朱建新,陈祥,储爱华. 现代电子技术. 2017(10)
[2]基于LTC6811通讯基站电池组在线监测仪的设计[J]. 刘明志. 福建电脑. 2016(10)
[3]平方根采样点卡尔曼滤波在磷酸铁锂电池组荷电状态估算中的应用[J]. 张金龙,佟微,漆汉宏,张纯江. 中国电机工程学报. 2016(22)
[4]基于矩阵对角化变换的高阶容积卡尔曼滤波[J]. 赵利强,陈坤云,王建林,于涛. 控制与决策. 2016(06)
[5]电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现[J]. 李军求,吴朴恩,张承宁. 汽车工程. 2016(01)
[6]电池管理系统的研究现状[J]. 罗诗韵,汪洋. 企业技术开发. 2015(27)
[7]等效滞回模型在锂离子电池SOC估计中的应用[J]. 程泽,吕继考,刘继光,王莉. 湖南大学学报(自然科学版). 2015(04)
[8]基于模型参数在线辨识的蓄电池SOC估算[J]. 张金龙,魏艳君,李向丽,张迪,漆汉宏. 电工技术学报. 2014(S1)
[9]电动汽车和燃油汽车的噪声特性对比[J]. 秦勤,肖伟民,蒋从双,张斌. 噪声与振动控制. 2014(02)
[10]基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的锂离子动力电池状态估计[J]. 魏克新,陈峭岩. 中国电机工程学报. 2014(03)
博士论文
[1]自适应容积卡尔曼滤波器及其在雷达目标跟踪中的应用[D]. 王思思.大连海事大学 2015
[2]蓄电池组均衡器及均衡策略研究[D]. 刘红锐.天津大学 2014
硕士论文
[1]基于CKF的锂电池SOC估算及其电池管理系统研究[D]. 冷炎.江苏大学 2016
[2]纯电动汽车锂电池剩余电量估计研究[D]. 周晓凤.南京航空航天大学 2014
[3]电动汽车动力电池组上位机监控及管理平台设计[D]. 王洪利.天津大学 2014
[4]车用动力电池SOC估算方法的研究及其管理系统设计[D]. 李颖.东北大学 2012
[5]基于DSP的电动汽车电池管理系统[D]. 唐斌.武汉理工大学 2011
[6]电池充放电监控管理软件研究与设计[D]. 聂山人.天津大学 2010
[7]纯电动汽车电池管理系统的研究[D]. 张巍.北京交通大学 2008
[8]电动汽车电池管理系统软件设计与SOC估算策略研究[D]. 张术.天津大学 2007
本文编号:3108169
【文章来源】:天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】:69 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
卡丁车动力电池箱
38图 4-2 电池箱控制板设计最小系统能相对简单,对单片机的性能要求不高,因此位单片机 MC9S08DZ60 作为核心处理器。该单片资源满足设计要求。它的功能特点如下[44]:CS08 中央处理器;z HCS08 CPU(20MHz 总线);指令集,带附加 BGND 指令;多 32 个中断/复位源;
第四章 电池管理系统方案设计。因此,本文选用 VC6.0 为开发工具,基于 M设计。信电池管理系统采用 CAN 总线通信,因此上位机网络。但 PC 主板并没有集成 CAN 通信接口,要用外部设备将PC机已有的通信接口转换成接口到 CAN 网络的连接器有 USB-CAN 接口转设计采用了 USBCAN-II 型 CAN 接口卡,该接产,外观如图 4-16 所示:
【参考文献】:
期刊论文
[1]混合动力汽车用电池包动态绝缘电阻检测方法研究[J]. 周兴叶,朱建新,陈祥,储爱华. 现代电子技术. 2017(10)
[2]基于LTC6811通讯基站电池组在线监测仪的设计[J]. 刘明志. 福建电脑. 2016(10)
[3]平方根采样点卡尔曼滤波在磷酸铁锂电池组荷电状态估算中的应用[J]. 张金龙,佟微,漆汉宏,张纯江. 中国电机工程学报. 2016(22)
[4]基于矩阵对角化变换的高阶容积卡尔曼滤波[J]. 赵利强,陈坤云,王建林,于涛. 控制与决策. 2016(06)
[5]电动汽车动力电池热管理技术的研究与实现[J]. 李军求,吴朴恩,张承宁. 汽车工程. 2016(01)
[6]电池管理系统的研究现状[J]. 罗诗韵,汪洋. 企业技术开发. 2015(27)
[7]等效滞回模型在锂离子电池SOC估计中的应用[J]. 程泽,吕继考,刘继光,王莉. 湖南大学学报(自然科学版). 2015(04)
[8]基于模型参数在线辨识的蓄电池SOC估算[J]. 张金龙,魏艳君,李向丽,张迪,漆汉宏. 电工技术学报. 2014(S1)
[9]电动汽车和燃油汽车的噪声特性对比[J]. 秦勤,肖伟民,蒋从双,张斌. 噪声与振动控制. 2014(02)
[10]基于自适应无迹卡尔曼滤波算法的锂离子动力电池状态估计[J]. 魏克新,陈峭岩. 中国电机工程学报. 2014(03)
博士论文
[1]自适应容积卡尔曼滤波器及其在雷达目标跟踪中的应用[D]. 王思思.大连海事大学 2015
[2]蓄电池组均衡器及均衡策略研究[D]. 刘红锐.天津大学 2014
硕士论文
[1]基于CKF的锂电池SOC估算及其电池管理系统研究[D]. 冷炎.江苏大学 2016
[2]纯电动汽车锂电池剩余电量估计研究[D]. 周晓凤.南京航空航天大学 2014
[3]电动汽车动力电池组上位机监控及管理平台设计[D]. 王洪利.天津大学 2014
[4]车用动力电池SOC估算方法的研究及其管理系统设计[D]. 李颖.东北大学 2012
[5]基于DSP的电动汽车电池管理系统[D]. 唐斌.武汉理工大学 2011
[6]电池充放电监控管理软件研究与设计[D]. 聂山人.天津大学 2010
[7]纯电动汽车电池管理系统的研究[D]. 张巍.北京交通大学 2008
[8]电动汽车电池管理系统软件设计与SOC估算策略研究[D]. 张术.天津大学 2007
本文编号:3108169
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