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《湖北工业大学》 2010年
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混合动力汽车镍氢电池组荷电状态估算算法研究

夏防震  
【摘要】:混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle, HEV)动力电池的SOC (State of charge, SOC,荷电状态)是电池管理系统的重要数据,HEV动力电池组的SOC要求实时、在线、准确估算,这也是HEV整车能量控制策略的前提,是不使电池组因过充、过放而提前损坏的保证。HEV动力电池组工作有自身的特点:温度间距大,温度间距能达到60摄氏度;充放电频繁且变化大。但现有的很多HEV电池组SOC估算算法中要么没有考虑温度因素,要么把温度当成常量来处理;另外,电池的SOC和电池的端电压之间是非线性关系,但很多算法直接把这种关系当成线性来处理,导致HEV动力电池组SOC估算误差大。 本文介绍了汽车的发展趋势和混合动力汽车应解决的关键技术,MH-Ni电池的工作机理,对影响SOC估算的因素及效果做了全面的分析并对当前常用电池模型和传统SOC估算算法做了研究,提出了基于扩展卡尔曼的SOC估算策略,最后给出了SOC估算算法的实现及实验结果。 要实时、在线、准确估算电池组的SOC有三个因素是关键:建立合适的电池模型;电池SOC估算算法;电池管理系统的设计。在分析研究了前人的成果的基础之上,本文主要做了三个方面的工作:第一、建立了改进的RC电池模型,改进后的电池模型着重考虑了温度对SOC估算的影响,本文中电池模型的建立是基于实验法来建模的,因此在建模之前设计了大量的实验进行了大量的数据采集。第二、将扩展卡尔曼滤波算法用于电池SOC的估算,用泰勒级数展开法对电池状态方程进行了非线性化处理;第三、设计了电池的硬件和软件系统,对电池电压采样部分采用了总线结构设计方法,既简化了电路又提高了电路的可靠性。 实验结果证明,用改进后的电池模型基于扩展卡尔曼的电池SOC估算算法对电池组SOC的估算精度能满足HEV的要求且有明显的提高,温度特性也明显优于传统的估算方法的温度特性,对温度的变化有很好的适应性、匹配性。
【学位授予单位】:湖北工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM912

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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2 李广;混合动力公交客车电池组参数匹配及整车控制策略研究[D];吉林大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 张金龙;动力电池组SOC估算及均衡控制方法研究[D];天津大学;2012年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前4条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 王浩;并联混合动力客车驱动模式切换扭矩协调控制算法研究[D];吉林大学;2013年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 裴锋,黄向东,罗玉涛,赵克刚;电动汽车动力电池变流放电特性与荷电状态实时估计[J];中国电机工程学报;2005年09期
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中国重要报纸全文数据库 前8条
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8 本报记者 段逸倩;高效储能装置量化生产路有多远[N];中国电力报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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6 邓超;混合动力车用双极性镍氢电池及电池组管理系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 杨朔;基于CAN总线的电动汽车电池智能管理系统的研究[D];湖南大学;2004年
6 戴开云;基于神经网络动力电池性能评估[D];华北电力大学(河北);2005年
7 王飞;动力电池运行状况测控技术的研究[D];武汉理工大学;2008年
8 韩春立;基于XC164CS单片机的混合动力汽车电池管理系统研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
9 胡建红;基于MC9S12DP512与CAN总线的电池管理系统研究与设计[D];上海交通大学;2008年
10 张芳;大容量UPS电池组性能检测技术研究[D];燕山大学;2009年
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