基于汽车未来工况预测的电池剩余能量估算研究

发布时间：2021-05-21 22:13

　　目前我国的汽车工业飞速发展,并且由于能源危机以及环保等相关问题,使得电动汽车相关技术成为目前汽车行业研究的热门。但续航里程的不足是制约电动车发展的最核心问题。因为电动车的能量状态（State-of-energe,SOE）无法直接测量,受影响的因素又太多,所以使得电动车续航里程估计不够准确。给乘客带来的里程焦虑使得电动车续航里程进一步缩短。因此准确的估计电动车的剩余能量状态有助于电动汽车事业的发展。本文提出一种基于未来汽车工况预测的电池剩余能量估算方法FPEPM（Future power Predictive Energy Prediction Method）。基于某公司商用三元聚合物锂离子电池,进行实验与参数辨识后,对未来功率进行了预测,然后对以上提出来的方法进行建模与仿真验证。本文主要工作如下:首先,考虑到电芯物理荷电状态（State-of-charge,SOC）在各种工况下变动较大,所以定义一种新的SOC_T作为实验与仿真计算的SOC估计基础,并比较各种模型的优缺点,选择等效电路模型作为计算基础。然后对温度与SOC影响下的各电池参数进行了辨识,形成标定曲线。在此... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与选题意义
    1.2 国内外研究现状综述
        1.2.1 动力电池研究现状
        1.2.2 电池模型与电池SOC估计方法研究现状
        1.2.3 未来工况与电池剩余能量估计方法研究现状
    1.3 本文研究的主要内容
第2章 基于扩展卡尔曼滤波的SOC估算方法
    2.1 SOC定义及影响电池SOC估算的主要因素
    2.2 电池模型的建立
        2.2.1 电池的选用
        2.2.2 等效电路模型的理论与选择
    2.3 等效电路模型离线参数辨识
        2.3.1 开路电压OCV辨识
        2.3.2 电池内阻R_0和极化参数R_P、C_P的辨识
        2.3.3 RC参数辨识结果及分析
    2.4 基于扩展卡尔曼滤波的电芯SOC估算
        2.4.1 扩展卡尔曼滤波器
        2.4.2 基于Thevenin模型的EKF估算SOC设计及分析
    2.5 本章小结
第3章 面向实车应用的汽车未来工况预测模型及应用
    3.1 未来工况的定义
    3.2 未来功率的预测算法
        3.2.1 汽车瞬时功率计算
        3.2.2 汽车本次行程内以及历史总行程功率计算
        3.2.3 未来功率的计算
    3.3 FUDS工况下未来功率的仿真与分析
    3.4 未来电流的计算
    3.5 本章小结
第4章 基于未来功率的电池剩余能量预测方法研究
    4.1 电池剩余能量放电的分析
    4.2 基于未来功率与参数变化预测的电池剩余能量预测方法
        4.2.1 电池剩余能量预测过程特点
        4.2.2 电池剩余能量预测过程方法与结构
    4.3 电池截止点的计算
    4.4 基于复合辛普森公式的电池剩余能量离散积分
    4.5 本章小结
第5章 模型建立与动态工况仿真分析
    5.1 电芯剩余能量预测模型的建立
        5.1.1 未来SOC序列预测计算模型
        5.1.2 未来端电压序列预测计算模型
        5.1.3 未来电池剩余能量预测计算模型
    5.2 动态工况下的电芯剩余能量预测模型验证
        5.2.1 常温FUDS动态工况下的电池剩余能量预测效果
        5.2.2 低温FUDS动态工况下的电池剩余能量预测效果
    5.3 电池组剩余能量估计方法
    5.4 本章小结
结论与展望
    论文工作总结
    展望与建议
参考文献
附录A (攻读学位期间所发表的学术论文目录)
致谢



本文编号：3200466