基于在线模型的电动车动力电池SOC估计

发布时间：2021-05-15 15:35

　　目前各大汽车集团均提出了“电动化”作为未来的发展方向。据2017年的市场数据显示,中国电动车的销量达到了60万辆,大约占据了全球电动车销量的一半,增长迅速,中国已赢得了市场先机,占了较大的份额。电动车领域目前需要提高的技术之一就是动力电池及其管理系统,因为它们对改善电动车体验起着重要作用。电池的荷电状态（state of charge,SOC）是整车控制器和电机控制器策略都需要参考的重要指标。为了获得较为精确的SOC估计值,需要根据电池特性建立较精确的数学模型,同时还需要更高精度的估计算法。在对动力电池在线模型的研究过程中,首先,对动力电池的特性进行分析。既考虑能够较为准确地描述电池的特性,又考虑模型的计算成本,建立基于一阶RC网络的电池等效电路模型。将电池模型的数学关系式通过拉普拉斯变换和双线性变换,改写成差分方程的形式,并将其作为测量方程,应用到模型参数在线辨识算法中。然后,分析被广泛采用的模型参数离线辨识方法,将电池电压变化通过指数拟合的方法得到等效电路模型的参数值。但在不同工况下,离线辨识得到的参数显然适应性不强,为了提高模型的适应性,避免根据大量试验数据进行标定的弊端,决定将... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题来源及研究的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 模型参数辨识方法概述
        1.2.2 SOC估计方法研究概述
        1.2.3 国内外文献综述简析
    1.3 本文主要研究内容
第2章 动力电池建模
    2.1 常见的电池模型
    2.2 外特性及测试方案
        2.2.1 可用容量测试
        2.2.2 确定OCV-SOC关系
        2.2.3 电压回弹特性
    2.3 电池模型建立
    2.4 本章小结
第3章 模型参数的辨识方法
    3.1 基于HPPC测试的离线辨识
    3.2 卡尔曼滤波方法在线辨识
        3.2.1 卡尔曼滤波算法流程
        3.2.2 卡尔曼滤波仿真验证
    3.3 Hinf滤波方法在线辨识
        3.3.1 Hinf滤波算法流程
        3.3.2 Hinf滤波仿真验证
    3.4 本章小结
第4章 基于在线模型的SOC估计
    4.1 扩展卡尔曼方法估计SOC
        4.1.1 扩展卡尔曼滤波算法流程
        4.1.2 扩展卡尔曼滤波仿真验证
    4.2 无迹卡尔曼方法估计SOC
        4.2.1 无迹变换
        4.2.2 无迹卡尔曼滤波算法流程
        4.2.3 无迹卡尔曼滤波仿真验证
    4.3 平方根容积卡尔曼方法估计SOC
        4.3.1 球面径向容积准则
        4.3.2 平方根容积卡尔曼滤波算法流程
        4.3.3 平方根容积卡尔曼滤波仿真验证
    4.4 本章小结
第5章 联合估计算法试验验证
    5.1 试验平台建立
    5.2 在线模型验证
    5.3 基于在线电池模型的联合估计验证
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]新能源汽车 竞相跨入“战国时代”[J]. 王占锋.  企业观察家. 2018(01)
[2]基于电化学模型的锂离子电池多尺度建模及其简化方法[J]. 庞辉.  物理学报. 2017(23)
[3]电动汽车用电池的发展[J]. 刘弘伟,申彩英.  汽车工程师. 2017(04)
[4]电动汽车动力电池温度在线估计方法[J]. 孙金磊,朱春波,李磊,李强.  电工技术学报. 2017(07)
[5]锂离子电池等效电路模型及参数辨识方法研究[J]. 曹丽鹏,谢阳,李玲玲,李玲玲.  电气时代. 2017(02)
[6]优化电池模型的自适应Sigma卡尔曼荷电状态估算[J]. 刘毅,谭国俊,何晓群.  电工技术学报. 2017(02)
[7]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)
[8]锂离子电池等效电路模型的研究[J]. 张卫平,雷歌阳,张晓强.  电源技术. 2016(05)
[9]采用等效电路的参数自适应电池模型及电池荷电状态估计方法[J]. 宁博,徐俊,曹秉刚,杨晴霞,王斌,许广灿.  西安交通大学学报. 2015(10)
[10]锂离子蓄电池PNGV等效电路模型构建方法研究[J]. 寇睿媛,王顺利,屈维.  电源世界. 2015(07)

博士论文
[1]基于数据模型融合的电动车辆动力电池组状态估计研究[D]. 熊瑞.北京理工大学 2014

硕士论文
[1]基于变结构滤波的动力电池荷电状态估算方法研究[D]. 李爽.桂林电子科技大学 2017
[2]车载锂离子动力电池荷电状态与健康状态估计研究[D]. 刘苗.山东大学 2017
[3]基于EKF的锂离子蓄电池荷电状态估算方法研究[D]. 张方亮.西南科技大学 2017
[4]基于改进型PNGV等效模型的动力电池SOC估算方法的研究[D]. 孙张驰.合肥工业大学 2017
[5]考虑温度影响的磷酸铁锂电池建模及SOC估算研究[D]. 曹成荣.合肥工业大学 2017
[6]FSEC电动赛车锂离子动力电池状态估计及均衡控制[D]. 寿学琦.哈尔滨工业大学 2016
[7]基于H∞滤波算法的锂离子电池SOC与SOH估计[D]. 陈岳航.电子科技大学 2016
[8]纯电动汽车电池电量估计方法研究[D]. 肖伟.长春工业大学 2016
[9]基于H∞滤波器的锂电池SOC估计与功率预测方法的研究[D]. 王莉.天津大学 2016
[10]锂离子动力电池电化学建模与仿真[D]. 应振华.吉林大学 2015



本文编号：3187892