纯电动车锂离子动力电池组SOC估算及热管理系统设计
发布时间：2021-04-11 20:31
随着传统化石能源不断枯竭及生态环境不断恶化,汽车行业逐渐朝新能源转型,纯电动汽车作为主力军得到大力发展。动力电池组作为其动力来源及能量载体,已成为推动纯电动汽车商业化的基石。电池管理系统作为集监测、管理与控制功能于一体的动力电池组大脑中枢,一定程度成为衡量纯电动汽车品质优劣的关键因素。荷电状态（State of Charge,SOC）估算及热管理系统作为电池管理系统的核心,是反映电池运行状态、提高电池使用性能及延长电池循环寿命的关键。因此,本文以磷酸铁锂电池为研究对象,对影响复合模型中SOC估算的相关因素进行优化,对优化后模型的状态变量进行扩展卡尔曼滤波估算,并设计了一种高导散热材料/并联式风冷综合热管理系统,对传统的串联式被动风冷系统进行了优化。首先本文介绍了电动汽车主要发展历程及电池管理系统的关键技术,以锂电池的基本组成和工作原理为起点,分析了锂电池充放电特性及影响SOC估算的内外因素。在此基础上,引入了卡尔曼滤波算法原理,介绍了扩展卡尔曼滤波对状态变量的估算流程,并分析了电池的不同模型,列出简化模型、Thevenin模型及复合模型的状态空间模型。对复合模型中影响SOC估算的温度因...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
丰田Prius
图 1.1 丰田 Prius 图 1.2 特斯拉 Model SFig. 1.1 Toyota Prius Fig. 1.2 Tesla Model S近年来，随着国家政策对电动汽车的大力支持和国民对新能源汽车的越高，国内新能源汽车行业蓬勃发展，已经成为汽车市场的新星。2018 年
图 2.1 锂离子电池结构简图Fig. 2.1 Structural sketch of lithium-ion batteries）多孔正电极。电池的正极与正极耳相接，正极物质主要是以金属氧属氧化物作为原料，常见的有2LiCoO 、2LiMnO 、4LiFePO 。通常在
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Comparative Study on Open Circuit Voltage Models for Lithium-ion Batteries[J]. Quan-Qing Yu,Rui Xiong,Le-Yi Wang,Cheng Lin. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(04)
[2]Experimental Investigation on Cooling/Heating Characteristics of Ultra-Thin Micro Heat Pipe for Electric Vehicle Battery Thermal Management[J]. Fei-Fei Liu,Feng-Chong Lan,Ji-Qing Chen,Yi-Gang Li. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(03)
[3]Numerical study on solid–liquid phase change in paraffin as phase change material for battery thermal management[J]. Qiannan Zhang,Yutao Huo,Zhonghao Rao. Science Bulletin. 2016(05)
[4]Design and parametric optimization of thermal management of lithium-ion battery module with reciprocating air-flow[J]. 刘燕平,欧阳陈志,江清柏,梁波. Journal of Central South University. 2015(10)
[5]改进的PSO-BP神经网络估算磷酸铁锂电池SOC[J]. 周美兰,赵强,周永勤. 哈尔滨理工大学学报. 2015(04)
[6]含分布式风电的复杂配电网中储能单元的优化配置[J]. 吴彤. 计算机与数字工程. 2015(06)
[7]电动汽车发展要多研究政策与市场——访中国科学学与科技政策研究会副理事长李新男[J]. 乔振祺. 国家电网. 2013(12)
[8]一种新型排水管道在线检测设备的设计[J]. 李怀正,柏蔚,邱平平,刘振华. 绿色科技. 2013(07)
[9]一种用于自平衡两轮车的锂电池管理系统设计[J]. 王榆,汤宁平,王建宽,劳永建. 电气技术. 2013(04)
[10]大功率电动汽车充电装置的实验研究[J]. 余岳,汪红霞. 科技创新导报. 2012(34)
博士论文
[1]混合水系锂离子电池二氧化硅胶体电解液的性能研究[D]. 卢昶雨.长安大学 2017
[2]HEV锂离子电池组管理关键技术研究[D]. 吴铁洲.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]基于STM32的电动汽车锂电池管理系统设计[D]. 田家路.安徽理工大学 2017
[2]基于visual SLAM算法的四旋翼无人机室内定位研究[D]. 徐铎.哈尔滨工业大学 2017
[3]耦合耗散式均衡系统的动力电池组低温充电预热系统的研究与开发[D]. 邓雪莲.山东大学 2017
[4]基于自适应扩展卡尔曼滤波电池组SOC估计[D]. 李晓宇.昆明理工大学 2017
[5]基于平均电极反应动力学的锂离子动力电池模型降阶与SOC估计研究[D]. 王位.江苏大学 2017
[6]基于融合方法的故障预测技术研究[D]. 赵鹏.中国民用航空飞行学院 2017
[7]体感音乐治疗生理信息反馈智能系统研究[D]. 魏静.西安工业大学 2016
[8]锂离子电池健康状态评估及剩余使用寿命预测技术研究[D]. 邹峰.南京航空航天大学 2016
[9]基于FPGA的锂电池组状态检测系统[D]. 柏耀.上海师范大学 2015
[10]基于中心差分卡尔曼滤波的动力电池SOC估算研究[D]. 马群.吉林大学 2014
本文编号：3131912
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
丰田Prius
图 1.1 丰田 Prius 图 1.2 特斯拉 Model SFig. 1.1 Toyota Prius Fig. 1.2 Tesla Model S近年来，随着国家政策对电动汽车的大力支持和国民对新能源汽车的越高，国内新能源汽车行业蓬勃发展，已经成为汽车市场的新星。2018 年
图 2.1 锂离子电池结构简图Fig. 2.1 Structural sketch of lithium-ion batteries）多孔正电极。电池的正极与正极耳相接，正极物质主要是以金属氧属氧化物作为原料，常见的有2LiCoO 、2LiMnO 、4LiFePO 。通常在
【参考文献】：
期刊论文
[1]A Comparative Study on Open Circuit Voltage Models for Lithium-ion Batteries[J]. Quan-Qing Yu,Rui Xiong,Le-Yi Wang,Cheng Lin. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(04)
[2]Experimental Investigation on Cooling/Heating Characteristics of Ultra-Thin Micro Heat Pipe for Electric Vehicle Battery Thermal Management[J]. Fei-Fei Liu,Feng-Chong Lan,Ji-Qing Chen,Yi-Gang Li. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2018(03)
[3]Numerical study on solid–liquid phase change in paraffin as phase change material for battery thermal management[J]. Qiannan Zhang,Yutao Huo,Zhonghao Rao. Science Bulletin. 2016(05)
[4]Design and parametric optimization of thermal management of lithium-ion battery module with reciprocating air-flow[J]. 刘燕平,欧阳陈志,江清柏,梁波. Journal of Central South University. 2015(10)
[5]改进的PSO-BP神经网络估算磷酸铁锂电池SOC[J]. 周美兰,赵强,周永勤. 哈尔滨理工大学学报. 2015(04)
[6]含分布式风电的复杂配电网中储能单元的优化配置[J]. 吴彤. 计算机与数字工程. 2015(06)
[7]电动汽车发展要多研究政策与市场——访中国科学学与科技政策研究会副理事长李新男[J]. 乔振祺. 国家电网. 2013(12)
[8]一种新型排水管道在线检测设备的设计[J]. 李怀正,柏蔚,邱平平,刘振华. 绿色科技. 2013(07)
[9]一种用于自平衡两轮车的锂电池管理系统设计[J]. 王榆,汤宁平,王建宽,劳永建. 电气技术. 2013(04)
[10]大功率电动汽车充电装置的实验研究[J]. 余岳,汪红霞. 科技创新导报. 2012(34)
博士论文
[1]混合水系锂离子电池二氧化硅胶体电解液的性能研究[D]. 卢昶雨.长安大学 2017
[2]HEV锂离子电池组管理关键技术研究[D]. 吴铁洲.华中科技大学 2010
硕士论文
[1]基于STM32的电动汽车锂电池管理系统设计[D]. 田家路.安徽理工大学 2017
[2]基于visual SLAM算法的四旋翼无人机室内定位研究[D]. 徐铎.哈尔滨工业大学 2017
[3]耦合耗散式均衡系统的动力电池组低温充电预热系统的研究与开发[D]. 邓雪莲.山东大学 2017
[4]基于自适应扩展卡尔曼滤波电池组SOC估计[D]. 李晓宇.昆明理工大学 2017
[5]基于平均电极反应动力学的锂离子动力电池模型降阶与SOC估计研究[D]. 王位.江苏大学 2017
[6]基于融合方法的故障预测技术研究[D]. 赵鹏.中国民用航空飞行学院 2017
[7]体感音乐治疗生理信息反馈智能系统研究[D]. 魏静.西安工业大学 2016
[8]锂离子电池健康状态评估及剩余使用寿命预测技术研究[D]. 邹峰.南京航空航天大学 2016
[9]基于FPGA的锂电池组状态检测系统[D]. 柏耀.上海师范大学 2015
[10]基于中心差分卡尔曼滤波的动力电池SOC估算研究[D]. 马群.吉林大学 2014
本文编号：3131912
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