农用车蓄电池管理及再生制动能量回收系统研究
发布时间：2022-01-09 11:52
能源短缺,环境污染加剧,推动了农用车的发展。考虑到农村比较低的经济承受能力,农用车蓄电池采用价格低廉,稳定性好的铅酸蓄电池。农用车铅酸蓄电池在使用过程中由于缺乏系统管理而容易损坏,铅酸蓄电池容量较小依然是制约农用车长时间工作的最大障碍。本文以铅酸蓄电池做为研究对象,围绕农用车铅酸蓄电池管理系统及再生制动能量回收进行研究。以下是本文的主要工作和研究成果:在蓄电池管理系统中,蓄电池充放电管理、荷电状态（SOC,State of Charge）和循环使用寿命（SOH,State of Health）估测是农用车蓄电池管理系统研究的核心部分。在蓄电池管理系统中,有别于传统铅酸蓄电池恒压或者恒流充电法,本文采用智能多段式恒压限流充电法。充电时,通过设计的智能充电模块,在保证铅酸蓄电池充电效率的要求下,对农用车铅酸蓄电池进行充电;铅酸蓄电池放电时,设置门限电压,避免蓄电池过放。关于蓄电池SOC估测,先确定了蓄电池SOC算法和蓄电池Thevenin等效电路模型后,接下来以HPPC实验为基础对蓄电池进行了等效电路模型的参数识别,拟合出蓄电池开路电压、蓄电池极化电阻、蓄电池电阻、蓄电池极化电容等参数与蓄...
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 蓄电池管理系统及再生制动能量回收研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 小结
第2章 蓄电池管理及再生制动能量回收系统简介
2.1 农用车蓄电池管理系统
2.1.1 农用车蓄电池的基本性能指标
2.1.2 农用车蓄电池管理系统实现的功能
2.2 农用车再生制动能量回收系统基本原理
2.3 系统硬件结构及软件设计
2.3.1 系统硬件结构
2.3.2 系统软件设计
2.4 小结
第3章 蓄电池智能充放电设计
3.1 充电方式
3.2 蓄电池智能充放电设计
3.2.1 EMI滤波
3.2.2 高频变压器设计
3.2.3 环路补偿
3.2.4 数据采集与处理单元
3.2.5 场效应管栅极驱动
3.3 充放电实验
3.3.1 充电实验
3.3.2 放电实验
3.4 小结
第4章 蓄电池SOC和SOH估测
4.1 SOC估测
4.1.1 常用的SOC估测方法
4.1.2 EKF算法及其优化
4.1.3 铅酸蓄电池模型参数在线估计
4.1.4 铅酸蓄电池模型参数辨识
4.1.5 基于EKF蓄电池SOC模型的建立与验证
4.2 SOH估测
4.2.1 SOH估测原理
4.2.2 最小二乘法
4.2.3 SOH估测设计
4.2.4 SOH估测结果
4.3 小结
第5章 长下坡再生制动能量回收系统设计
5.1 永磁直流电机等效模型
5.2 农用车动力学模型
5.3 农用车运行等效模型
5.4 农用车控制系统
5.5 长下坡再生制动能量回收系统电路设计
5.5.1 二象限DC/DC斩波电路工作原理
5.5.2 二象限DC/DC斩波电路驱动放大电路设计
5.6 长下坡再生制动控制策略
5.6.1 典型长下坡再生制动能量回收方式分析
5.6.2 长下坡再生制动能量回收控制算法
5.7 小结
第6章 长下坡再生制动能量回收系统仿真及实验
6.1 农用车模型搭建
6.1.1 农用车整车结构
6.1.2 直流电机控制模型
6.1.3 二次开发蓄电池Thevenin模型
6.1.4 农用车整车参数匹配
6.2 长下坡再生制动能量回收仿真结果
6.2.1 几种典型的循环工况介绍
6.2.2 0度循环坡度角的CYC_NurembergR36循环工况仿真
6.2.3 CYC_CBD14循环工况仿真
6.3 长下坡再生制动能量回收实验结果
6.4 小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的成果
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
附件
本文编号：3578665
【文章来源】：武汉科技大学湖北省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究的背景和意义
1.2 蓄电池管理系统及再生制动能量回收研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 小结
第2章 蓄电池管理及再生制动能量回收系统简介
2.1 农用车蓄电池管理系统
2.1.1 农用车蓄电池的基本性能指标
2.1.2 农用车蓄电池管理系统实现的功能
2.2 农用车再生制动能量回收系统基本原理
2.3 系统硬件结构及软件设计
2.3.1 系统硬件结构
2.3.2 系统软件设计
2.4 小结
第3章 蓄电池智能充放电设计
3.1 充电方式
3.2 蓄电池智能充放电设计
3.2.1 EMI滤波
3.2.2 高频变压器设计
3.2.3 环路补偿
3.2.4 数据采集与处理单元
3.2.5 场效应管栅极驱动
3.3 充放电实验
3.3.1 充电实验
3.3.2 放电实验
3.4 小结
第4章 蓄电池SOC和SOH估测
4.1 SOC估测
4.1.1 常用的SOC估测方法
4.1.2 EKF算法及其优化
4.1.3 铅酸蓄电池模型参数在线估计
4.1.4 铅酸蓄电池模型参数辨识
4.1.5 基于EKF蓄电池SOC模型的建立与验证
4.2 SOH估测
4.2.1 SOH估测原理
4.2.2 最小二乘法
4.2.3 SOH估测设计
4.2.4 SOH估测结果
4.3 小结
第5章 长下坡再生制动能量回收系统设计
5.1 永磁直流电机等效模型
5.2 农用车动力学模型
5.3 农用车运行等效模型
5.4 农用车控制系统
5.5 长下坡再生制动能量回收系统电路设计
5.5.1 二象限DC/DC斩波电路工作原理
5.5.2 二象限DC/DC斩波电路驱动放大电路设计
5.6 长下坡再生制动控制策略
5.6.1 典型长下坡再生制动能量回收方式分析
5.6.2 长下坡再生制动能量回收控制算法
5.7 小结
第6章 长下坡再生制动能量回收系统仿真及实验
6.1 农用车模型搭建
6.1.1 农用车整车结构
6.1.2 直流电机控制模型
6.1.3 二次开发蓄电池Thevenin模型
6.1.4 农用车整车参数匹配
6.2 长下坡再生制动能量回收仿真结果
6.2.1 几种典型的循环工况介绍
6.2.2 0度循环坡度角的CYC_NurembergR36循环工况仿真
6.2.3 CYC_CBD14循环工况仿真
6.3 长下坡再生制动能量回收实验结果
6.4 小结
第7章 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的成果
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目
附件
本文编号：3578665
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