收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

动力电池SoC在线估计方法研究

任育涵  
【摘要】:目前,由于化石能源的不足以及环境问题的需要,电动汽车广泛应用于日常生活中,电动汽车的动力电源也越来越受到关注,为了提高电动汽车动力系统的可靠性,扩大电动汽车的使用范围,对动力电池的荷电状态(State of Charge,SoC)的实时准确估计具有十分重要的意义。由于锂离子电池是目前应用最广并且最有前景的一种动力电池,因此本文选用锂离子电池作为研究对象,对其结构和性能进行了分析,并对其SoC估计方法以及估计精度进行了分析。本文主要研究内容可分为以下几个部分。第一,对锂离子电池的内部结构和工作原理进行了分析,对电池的极化效应进行了解释,并根据极化效应产生的原因将其分为三类;对电池可用容量的影响因素进行了分析总结(充放电倍率、自放电率、环境温度、电池老化程度);通过相关试验,得到了电池的荷电状态—电池电动势(Electromotive Force,EMF)曲线,并根据曲线拟合得到了电池SoC和EMF的函数关系。第二,分析了电池常用的四种等效电路模型的优缺点,并对其中的内阻等效(Rint)模型、戴维宁(Thevenin)模型、双极化(Dual Polarization,DP)模型根据混合动力脉冲能力特性(Hybrid Pulse Power Characteristic,HPPC)试验结果进行了基于最小二乘法的参数辨识以得到各个模型中的所有待辨识参数;并搭建了三种模型的仿真电路,使用试验测得的开路电压与模拟得到的开路电压之间的误差对模型的精准度进行了比较,并对仿真得到的结果进行分析:Rint模型估计得到的开路电压平均误差明显比其他两种模型大,Thevenin模型与DP模型在两次验证中的误差均十分接近,但综合考虑模型的精准度和使用该模型的计算量(保证实时估计),Thevenin模型最终被作为电池SoC估计的等效电路模型。第三,对扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)算法和烟花算法进行了介绍,并将烟花算法应用到了电池SoC的估计中,得到了改进EKF算法。之后,设计试验对改进EKF算法的性能进行了验证。在DST工况下,首先对改进前后的两种算法估计得到的电池SoC与电池真实SoC进行了比较;其次在两种算法的输入电流上加入了一定程度的高斯噪声,以验证算法的抗干扰能力;最后,将不同的数值作为电池SoC的初值,但仍完成SoC的后续估计,以验证算法的鲁棒性。试验结果表明,两种算法均有较好的鲁棒性,与EKF算法相比,改进EKF算法拥有更高的SoC估计精度,并且在噪声干扰情况下,改进EKF算法仍然具有较高的估计精准度。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 袁博;;动力电池报废与回收对策研究[J];汽车文摘;2019年11期
2 邓进;陈明生;明志茂;;新能源汽车动力电池检测及其发展方向综述[J];广东科技;2019年11期
3 朱敏慧;;新能源汽车动力电池事故频发,如何有效规避?[J];汽车与配件;2019年23期
4 ;中日韩掌话语权,美德蓄势待发,谁将是动力电池最大赢家?[J];中国粉体工业;2018年06期
5 ;动力电池“群雄割据”,谁将成为赢家?[J];中国粉体工业;2017年04期
6 邓崎凡;;旧车报废进小高峰 新能源汽车遇动力电池回收难困扰[J];广东交通;2018年02期
7 王晓文;李雪;梁姣利;;锂动力电池未来展望[J];科技风;2018年36期
8 张明阳;;中、美、德、日四国动力电池进展及目标[J];重型汽车;2018年06期
9 张育民;黄敦新;;一种动力电池自动放电与拆解回收系统研究[J];科学技术创新;2019年01期
10 耿慧丽;;动力电池梯次利用争议再起 伪命题还是前景可期[J];商讯;2018年18期
11 王春华;;混合动力汽车的维护与保养[J];汽车工程师;2019年01期
12 王佳;阮艺亮;方海峰;;我国动力电池产业国际竞争力研究及发展建议[J];汽车与配件;2019年02期
13 ;《动力电池技术与应用》[J];电源技术;2019年03期
14 郑旭;林知微;郭汾;黄鸿;;动力电池梯次利用研究[J];电源技术;2019年04期
15 梁茂青;;储能产业中动力电池梯次利用的商业价值分析[J];科技视界;2019年05期
16 刘宛乔;;孙峙:废旧动力电池大量产生是机遇也是挑战[J];高科技与产业化;2019年03期
17 ;中国动力电池市场又将“风起云涌”[J];功能材料信息;2018年04期
18 卢世刚;;国家动力电池创新中心建设实践与思考[J];中国工业和信息化;2019年05期
19 陈吉清;翁楚滨;兰凤崇;李诗成;;政策影响下的动力电池产业发展现状与趋势[J];科技管理研究;2019年09期
20 ;《动力电池技术与应用》[J];电源技术;2019年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 于红梅;王宏伟;王勇智;付艳玲;李文涛;;常温工作条件下锰酸锂动力电池失效研究[A];2013年全国失效分析学术会议论文集[C];2013年
2 王丽芳;;电动汽车动力电池系统关键技术[A];第六届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会摘要集[C];2014年
3 王莉;李建军;何向明;尚玉明;;动力电池安全性解决方案[A];第31届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2015年
4 李然;李革臣;于智龙;;高功率锂动力电池安全性技术研究[A];第31届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2015年
5 高飞;李建玲;赵淑红;王子冬;王新东;;锂动力电池性能衰退规律研究进展[A];2010年全国冶金物理化学学术会议专辑(下册)[C];2010年
6 胡信国;;动力电池进展[A];2006中国动力电池高层论坛论文集[C];2006年
7 魏婧雯;董广忠;张陈斌;陈宗海;;电动汽车用动力电池数学模型研究综述[A];系统仿真技术及其应用学术论文集(第15卷)[C];2014年
8 闫智刚;杜虎;王仲飞;;慢脉冲化成技术在铅酸动力电池中的应用[A];2006中国动力电池高层论坛论文集[C];2006年
9 张前磊;秦红英;潘少亭;王守良;张君成;;某电动汽车动力电池合装错孔问题分析与改善[A];2018中国汽车工程学会年会论文集[C];2018年
10 于翔;易勇;赵文天;王文葵;;纯电动乘用车动力电池冷却策略优化研究[A];2019中国汽车工程学会年会论文集(4)[C];2019年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张守震;车用磷酸铁锂电池建模与状态估计研究[D];武汉理工大学;2018年
2 杨继斌;多能源混合动力有轨电车能量管理研究[D];西南交通大学;2017年
3 张旭;基于系统复杂性分析的锂电池组状态估计与安全管理[D];中国科学技术大学;2018年
4 李国洪;混合动力汽车控制策略与动力电池系统的研究[D];天津大学;2005年
5 李然;锂动力电池健康度评价与估算方法的研究[D];哈尔滨理工大学;2016年
6 郑勇;磷酸铁锂/石墨动力电池的衰退行为及老化机制[D];北京科技大学;2016年
7 于智龙;基于自放电技术的电动车用锂动力电池SOC预测算法研究[D];东北林业大学;2013年
8 李文成;电动汽车用C-LiFePO_4动力电池制备与性能研究[D];北京有色金属研究总院;2011年
9 郭永兴;锂离子动力电池制造关键技术基础及其安全性研究[D];中南大学;2010年
10 古华莹;电动汽车生产决策与动力电池回收模式研究[D];华中科技大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴文强;动力电池箱盖装配工装设计与开发[D];浙江农林大学;2019年
2 钱会发;矿用动力电池双馈型PWM充电器的研究[D];华北科技学院;2019年
3 袁鑫;基于平方根容积卡尔曼滤波的退役动力电池SOC估算研究[D];新疆大学;2019年
4 任育涵;动力电池SoC在线估计方法研究[D];河北工业大学;2017年
5 马金秋;匹配不同动力电池的纯电动汽车全生命周期评价研究[D];长安大学;2019年
6 陈静萍;基于特征子形状的动力电池配组技术研究[D];杭州电子科技大学;2019年
7 蔡昌萍;中国电动汽车创业生态系统动力电池生态位形成机理研究[D];吉林大学;2019年
8 李园;考虑温变—迟滞效应的动力电池状态估计方法研究[D];长安大学;2019年
9 杨亚彬;动力电池均衡维护系统的设计[D];北京交通大学;2019年
10 李超;基于分布式能源动力电池集中充电站的优化运行研究[D];沈阳工程学院;2019年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 特约记者 袁荣德 记者 谢东琳;大余中天鸿锂:让退役动力电池走向“重生”[N];赣南日报;2019年
2 惠州日报记者 黄岸媚 通讯员 肖杰;打破垄断奏响中国动力电池最强音[N];惠州日报;2019年
3 本报记者 宋维东;孚能科技 打造顶级新能源汽车动力电池供应商[N];中国证券报;2019年
4 记者 王海玲;河南省动力电池回收利用产业联盟同日成立[N];新乡日报;2019年
5 本报记者 崔小粟;动力电池市场或呈现多元供给能源结构[N];中国证券报;2019年
6 本报记者 崔小粟;阵阵“寒意”难掩动力电池产业反转信号[N];中国证券报;2019年
7 北京商报记者 刘洋 刘晓梦;动力电池企业“捆绑”车企突围[N];北京商报;2019年
8 本报记者;四川时代动力电池项目开工[N];宜宾日报;2019年
9 吴量亮;让“退役”动力电池发挥“余热”[N];安徽日报;2019年
10 本报记者 尹丽梅 童海华;动力电池装机量锐减 行业痛点难破[N];中国经营报;2019年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978