混合动力汽车用镍氢电池建模与SOC估算研究

发布时间：2024-06-28 06:14

　　随着世界石油资源越来越稀缺,新能源汽车的市场规模日益增加,但纯电动汽车的发展一直受限于动力电池的性能,而混合动力汽车因兼具燃油车和纯电动车的特点在市场上占据一席之位。其中动力镍氢电池以其良好的比功率和大电流充放电性能的突出优点被应用在混合动力汽车上。本文以某车型上所用的一个由6个单体电池串联的镍氢电池模组为研究对象,对其建模和SOC估算进行了研究,主要工作如下:首先介绍了镍氢电池的工作原理和主要性能参数,并针对其中重要的工作特性进行了实验,分析出其中对镍氢电池使用性能有影响的因素,得到的实验数据为后文的电池模型参数的辨识提供了数据。通过对电池的多种等效模型进行比较,选择了二阶RC网络模型。考虑到镍氢电池的开路电压滞回特性在实验中非常明显,因此在模型中加入了滞回特性的因素。根据电池实验数据将模型中的未知参数一一辨识出来,同未考虑滞回特性的模型在Simulink中进行工况仿真,验证了模型对实际工况有较好的适应性以及滞回电压模块的添加明显提高了模型的精度。最后介绍了EKF(扩展卡尔曼滤波)算法和UKF(无迹卡尔曼滤波)算法的递推过程,在描述电池模型系统的状态方程和观测方程上应用这两种算法估算...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1基于人工神经元网络的电池模型结构

青岛理工大学工程硕士学位论文4图1基于人工神经元网络的电池模型结构（3）电化学模型：电池的电化学模型，有的称之为经验公式模型，是依据电池内部的一系列电化学过程从而建立的表示电池特性的电化学方程，偏向于对电池的电化学特性的描述[20]。电化学模型仿真精度较高，但较为复杂，模型中各个....

图2-16个单体电池串联的镍氢电池模组

青岛理工大学工程硕士学位论文142小时放电率是指电池以恒定电流I2放电2个小时，刚好将电池得电压放电至放电终止电压，该情形下2小时放电率的放电电流为I2。本文所研究的镍氢电池为湖南某公司所生产的某型号动力型镍氢电池模块，该电池模块为6个单体镍氢电池串联组成，其基本性能参数如表2-....

图3-1不同放电倍率下镍氢电池放电电压的变化曲线

青岛理工大学工程硕士学位论文173.1.2实验结果分析实验结果如图3-1所示，从曲线的变化可以看出，电池的放电过程可以大致分为三个阶段：（1）初始阶段，电池由开路状态进入工作状态，因为电池内阻的存在，使得电池放电初始阶段电压会有一个电压降，而且放电倍率越大，电池内阻极化越严重，电....

图3-2电池放电电压与放电容量关系曲线

青岛理工大学工程硕士学位论文173.1.2实验结果分析实验结果如图3-1所示，从曲线的变化可以看出，电池的放电过程可以大致分为三个阶段：（1）初始阶段，电池由开路状态进入工作状态，因为电池内阻的存在，使得电池放电初始阶段电压会有一个电压降，而且放电倍率越大，电池内阻极化越严重，电....

本文编号：3996547