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《于卡爾曼濾波的動(dòng)力電池組SOC精確估計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文基于卡爾曼濾波的動(dòng)力電池組SOC精確估計(jì)姓名：徐杰申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：電路與系統(tǒng)指導(dǎo)教師：高明煜20091201杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著石油能源的短缺和大氣污染的加劇，開發(fā)節(jié)能環(huán)保型電動(dòng)汽車已經(jīng)成為現(xiàn)今汽車工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展的主要趨勢。作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力來源和能量載體，電池自身制造工藝以及成組應(yīng)用技術(shù)已成為推動(dòng)電動(dòng)汽車商業(yè)化的關(guān)鍵因數(shù)。因此，為了保證動(dòng)力電池能夠安全有效的工作，電動(dòng)汽車必須配置特定的電池管理系統(tǒng)對動(dòng)力電池組的狀態(tài)進(jìn)行控制和管理。電池剩余電量SOC估計(jì)一直是電池管理系統(tǒng)的核心，是反映電池運(yùn)作狀態(tài)的
2、主要參數(shù)，為整車控制策略提供判斷依據(jù)。本文以磷酸鐵鋰聚合物動(dòng)力電池為研究對象，采用卡爾曼濾波修正算法對動(dòng)力電池組進(jìn)行SOC估計(jì)。本文首先介紹了電動(dòng)汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和車用動(dòng)力電池的性能要求，以磷酸鐵鋰電池的電化學(xué)特性為出發(fā)點(diǎn)，分析了電池SOC的各種內(nèi)外影響因素及在線估算難點(diǎn)。從SOC的定義出發(fā)，通過比較幾種常用SOC估計(jì)方法，并結(jié)合車用動(dòng)力電池的應(yīng)用環(huán)境，本文提出了卡爾曼濾波修正算法。該算法充分發(fā)揮了開路電壓法、安時(shí)計(jì)量法和擴(kuò)展卡爾曼濾波法的優(yōu)點(diǎn)，從而使得SOC的估算精度和實(shí)時(shí)性有了很大的提高。根據(jù)放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)建立了與算法相關(guān)的充放電倍率SOC模
3、型、溫度SOC模型、開路電壓SOC模型和擴(kuò)展卡爾曼濾波復(fù)合模型。然后在此基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分別從軟硬件角度建立了動(dòng)力電池組SOC估計(jì)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采樣、算法執(zhí)行、通訊管理、保護(hù)控制、信息存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)顯示等模塊組成，完成了電池電壓、充放電電流、溫度的在線檢測、卡爾曼濾波修正算法執(zhí)行、單片機(jī)SPI及串口通訊、LCD在線顯示、電池狀態(tài)診斷及保護(hù)等功能，從而在真正意義上實(shí)現(xiàn)了車用動(dòng)力電池組剩余電量的實(shí)時(shí)在線精確估計(jì)。最后制定電池組實(shí)驗(yàn)的充放電方案，使用汽車行駛工況HWFET、UDDS、FUDS來對電池組SOC估計(jì)算法進(jìn)行檢驗(yàn)和優(yōu)化。經(jīng)過工況測試和Matlab
4、分析比較，本文提出的卡爾曼濾波修正算法具有很好的實(shí)際估計(jì)效果，完全符合電動(dòng)汽車對電池組SOC估計(jì)的準(zhǔn)確性要求。關(guān)鍵字：動(dòng)力電池，電動(dòng)汽車，卡爾曼濾波，剩余電量(SOC)，在線實(shí)時(shí)估計(jì)I杭州電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTBecauseofoilresourcesshortageandairqualitydegradation,electricvehiclewithadvantagesofenergysavingandenvironmentprotectionhasemergedasthemaintrendinautomobileindust
5、ry.Asthemajorenergycarrierandpowersource,battery’smanufacturingprocessandgroupapplicationtechnologyhavebeenthekeyfactorsinpromotingthecommercialprogressofelectricvehicle.Therefore,inordertokeeppowerbatteryworksecurelyandeffectively,electricvehiclemustbeequippedwithaspecificman
6、agementsystemtocontrolandsupervisethefunctionofbattery.ThestateofchargeSOCestimationhasalwaysbeenthecorecomponentinbatterymanagementsystem,whichisoneofthemainparameterstoreflectthebatteryworkingstatesandcanprovidejudgmentbasistovehiclecontrolstrategy.ThispapertakestheLiFeO4pol
7、ymerpowerbatteryastheresearchobject,andusesKalmanfiltercorrectionalgorithmforbatterypackonlineSOCestimation.Firstly,thepaperdescribesthedevelopmentofelectricvehicleandtheperformancerequirementsofvehicularpowerbattery,andittakestheelectrochemicalcharacteristicsofLiFeO4batteryas
8、astartingpointtoanalyzethevariousSOCeffectfactorsandstudythed
