基于电动汽车用电行为的电池预测研究
发布时间：2021-08-28 07:12
绿色节能作为新时代美丽中国建设的主旋律,为减小环境污染所带来的影响,以电力为代表的新型能源技术不断发展,电动汽车成为了汽车行业发展的新时尚,同时也成为了未来智能电网下用户的重要需求响应。探索研究电动汽车电池充电管理系统,满足未来电动汽车用户的用电需求同时,实现电力系统用电负荷的合理调控,在提升动力电池的使用效率,保持动力电池的良好性能条件的基础上,减少电动汽车用户电力消费支出。基于电动汽车用电行为的电池预测研究,充分考虑智能电网下短期电价为调控手段的需求响应机制,通过对电动汽车用户出行的用电规律特点进行统计分析,得到了电动汽车出行的SOC（state of charge）变化范围,划分出了电动汽车的六类目的区域,并建立起了时间尺度的电动汽车出行及充电模型,得到了不同区域内随时间变化的停车数和充电电动汽车数。在基于电动汽车用电行为的变化特点上,为有效指导控制电动汽车用户用电,针对短时电价和车载电池SOC两类重要信息,利用神经网络算法进行预测估算,实现了短时电价的准确预测,同时为提高电池SOC估算准确度,通过蝙蝠粒子群算法对神经网络进一步优化,提高了电池SOC预测数值的快速性和准确性。在基...
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电池管理系统组成
青岛理工大学工程硕士学位论文11图2.1电动汽车典型出行链Fig.2.1electriccartypicaltravelchain2.1车辆出行SOC动态区间确定电动汽车的SOC变化长期以来，一直影响着用户对车辆的使用，也成为了限制电动汽车行驶里程的要素，同时车载电池的充放电过程中出现的过充与过放情况也会不同程度的减少电池的使用周期。本章在充分考虑用户使用心理的基础上，根据大多数车辆用户在实际使用过程中，具有“不会完全用尽电量后充电，也不会完全充满电量后停充”的特点，设置了两组SOC参数，一组是首次出行的起始SOC记为SOC_max，另一组是需要充电的最低SOC记为SOC_min，将汽车用户心理预期进行量化替代，以用户接受可使用前达到的停充SOC值作为SOC_max，高于此值必须停充，以用户接受可充电前的开始SOC值作为SOC_min，高于此值必须充电，所以利用充电终止SOC和充电起始SOC确定电动汽车出行SOC动态
青岛理工大学工程硕士学位论文12区间值，同时也满足了驾驶者的可接受范围。每辆电动汽车在使用的过程中，电池SOC的数值将在设置的两组SOC参数范围内变化，即：SOC_min≤SOC≤SOC_max(2.1)SOC_start(1)=SOC_max(2.2)其中，SOC_start——此日第一次车辆使用的启动SOC值。如图2.2所示，通过利用文献[21]中提供的3000辆电动汽车使用行为的数据分析，得到的关于车载电池始末SOC情况的概率分布。图2.2电池始末SOC变化情况的概率分布Fig.2.2probabilitydistributionofSOCchangesatthebeginningandendofthebattery充电终止SOC的概率密度函数：f(x)={4.352x3.352,0<x≤10,其他(2.3)充电起始SOC服从正态分布f(x)=1√2[()222](2.4)其中，=0.46576，=0.17924。从充电起始SOC和充电终止SOC频率直方图中，我们可以清晰的发现，当电动汽车SOC在50%时，大多数用户会担心电动汽车使用出行的里程续航问题，而选择对车辆充电操作。在选择充电的用户中，多数用户会将车载电池SOC充到满电状态，但由于NissanLeaf为保证车载电池使用周期的最大化设置了自动充电至80%的结束命令[23]，统计直方图中出现了较多用户选择充电至80%的现象。当电动汽车SOC在90%以上时，用户一般不会选择进行充电。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车用电池管理系统测试平台的设计与实现[J]. 程浩,蒋立琴,何志辉,李军,王记磊. 自动化与仪表. 2019(08)
[2]纯电动汽车用磷酸铁锂电池工作特性分析与表征[J]. 王晨懿,王顺利,陈一鑫,李小霞,邹传云. 自动化仪表. 2019(08)
[3]电动汽车电池包管理系统设计与研究[J]. 崔雯雯,贾蒙. 内燃机与配件. 2019(15)
[4]电动汽车电池管理系统的设计[J]. 徐英浩. 电源技术. 2019(07)
[5]纯电动汽车电池管理系统的体检[J]. 朴振华. 农家参谋. 2019(14)
[6]电动汽车用电池管理系统设计[J]. 郭继爽. 内燃机与配件. 2019(12)
[7]电动汽车动力锂电池性能测试实验平台设计[J]. 金雷,黄艳玲,郝爽,孙宗旺,朱尚功. 辽宁省交通高等专科学校学报. 2019(02)
[8]异常情况下电动汽车锂电池SOC估计[J]. 杜坚,谢聪. 汽车技术. 2019(04)
[9]一种电动汽车用动力锂电池充电控制系统[J]. 王武,张元敏. 电气开关. 2019(01)
[10]纯电动汽车锂离子电池管理系统关键技术现状分析[J]. 何忠霖,彭忆强,丁宗恒. 汽车零部件. 2019(01)
硕士论文
[1]基于需求响应的电动汽车充电站优化运行研究[D]. 汝改革.安徽工程大学 2019
[2]电动客车电池系统研究与设计[D]. 姚子欣.天津职业技术师范大学 2019
[3]电动汽车动力电池管理系统的设计[D]. 杨亭亭.大连交通大学 2018
[4]基于需求响应的电动汽车充电优化策略研究[D]. 姜若愚.电子科技大学 2018
[5]基于需求响应的电动汽车有序充电策略的研究[D]. 张硕.华北电力大学 2018
[6]电动汽车参与自动需求响应业务及潜力研究[D]. 马吉.华北电力大学 2018
[7]基于电动汽车出行随机模拟的充电桩需求研究[D]. 李颖.华北电力大学(北京) 2017
[8]电动汽车电池管理系统的研究与设计[D]. 马贝贝.济南大学 2016
[9]电动汽车参与的家庭用电负荷优化策略研究[D]. 黄雨啸.电子科技大学 2016
本文编号：3368062
【文章来源】：青岛理工大学山东省
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电池管理系统组成
青岛理工大学工程硕士学位论文11图2.1电动汽车典型出行链Fig.2.1electriccartypicaltravelchain2.1车辆出行SOC动态区间确定电动汽车的SOC变化长期以来，一直影响着用户对车辆的使用，也成为了限制电动汽车行驶里程的要素，同时车载电池的充放电过程中出现的过充与过放情况也会不同程度的减少电池的使用周期。本章在充分考虑用户使用心理的基础上，根据大多数车辆用户在实际使用过程中，具有“不会完全用尽电量后充电，也不会完全充满电量后停充”的特点，设置了两组SOC参数，一组是首次出行的起始SOC记为SOC_max，另一组是需要充电的最低SOC记为SOC_min，将汽车用户心理预期进行量化替代，以用户接受可使用前达到的停充SOC值作为SOC_max，高于此值必须停充，以用户接受可充电前的开始SOC值作为SOC_min，高于此值必须充电，所以利用充电终止SOC和充电起始SOC确定电动汽车出行SOC动态
青岛理工大学工程硕士学位论文12区间值，同时也满足了驾驶者的可接受范围。每辆电动汽车在使用的过程中，电池SOC的数值将在设置的两组SOC参数范围内变化，即：SOC_min≤SOC≤SOC_max(2.1)SOC_start(1)=SOC_max(2.2)其中，SOC_start——此日第一次车辆使用的启动SOC值。如图2.2所示，通过利用文献[21]中提供的3000辆电动汽车使用行为的数据分析，得到的关于车载电池始末SOC情况的概率分布。图2.2电池始末SOC变化情况的概率分布Fig.2.2probabilitydistributionofSOCchangesatthebeginningandendofthebattery充电终止SOC的概率密度函数：f(x)={4.352x3.352,0<x≤10,其他(2.3)充电起始SOC服从正态分布f(x)=1√2[()222](2.4)其中，=0.46576，=0.17924。从充电起始SOC和充电终止SOC频率直方图中，我们可以清晰的发现，当电动汽车SOC在50%时，大多数用户会担心电动汽车使用出行的里程续航问题，而选择对车辆充电操作。在选择充电的用户中，多数用户会将车载电池SOC充到满电状态，但由于NissanLeaf为保证车载电池使用周期的最大化设置了自动充电至80%的结束命令[23]，统计直方图中出现了较多用户选择充电至80%的现象。当电动汽车SOC在90%以上时，用户一般不会选择进行充电。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车用电池管理系统测试平台的设计与实现[J]. 程浩,蒋立琴,何志辉,李军,王记磊. 自动化与仪表. 2019(08)
[2]纯电动汽车用磷酸铁锂电池工作特性分析与表征[J]. 王晨懿,王顺利,陈一鑫,李小霞,邹传云. 自动化仪表. 2019(08)
[3]电动汽车电池包管理系统设计与研究[J]. 崔雯雯,贾蒙. 内燃机与配件. 2019(15)
[4]电动汽车电池管理系统的设计[J]. 徐英浩. 电源技术. 2019(07)
[5]纯电动汽车电池管理系统的体检[J]. 朴振华. 农家参谋. 2019(14)
[6]电动汽车用电池管理系统设计[J]. 郭继爽. 内燃机与配件. 2019(12)
[7]电动汽车动力锂电池性能测试实验平台设计[J]. 金雷,黄艳玲,郝爽,孙宗旺,朱尚功. 辽宁省交通高等专科学校学报. 2019(02)
[8]异常情况下电动汽车锂电池SOC估计[J]. 杜坚,谢聪. 汽车技术. 2019(04)
[9]一种电动汽车用动力锂电池充电控制系统[J]. 王武,张元敏. 电气开关. 2019(01)
[10]纯电动汽车锂离子电池管理系统关键技术现状分析[J]. 何忠霖,彭忆强,丁宗恒. 汽车零部件. 2019(01)
硕士论文
[1]基于需求响应的电动汽车充电站优化运行研究[D]. 汝改革.安徽工程大学 2019
[2]电动客车电池系统研究与设计[D]. 姚子欣.天津职业技术师范大学 2019
[3]电动汽车动力电池管理系统的设计[D]. 杨亭亭.大连交通大学 2018
[4]基于需求响应的电动汽车充电优化策略研究[D]. 姜若愚.电子科技大学 2018
[5]基于需求响应的电动汽车有序充电策略的研究[D]. 张硕.华北电力大学 2018
[6]电动汽车参与自动需求响应业务及潜力研究[D]. 马吉.华北电力大学 2018
[7]基于电动汽车出行随机模拟的充电桩需求研究[D]. 李颖.华北电力大学(北京) 2017
[8]电动汽车电池管理系统的研究与设计[D]. 马贝贝.济南大学 2016
[9]电动汽车参与的家庭用电负荷优化策略研究[D]. 黄雨啸.电子科技大学 2016
本文编号：3368062
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