電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)

1、電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)ResearchDesignonBatteryManagementSystem學(xué)科專業(yè)：控制工程研究生：李玲慧指導(dǎo)教師：周躍慶教授企業(yè)導(dǎo)師：趙長汗高級工程師天津大學(xué)電氣與自動化工程學(xué)院二零一四年十二月中文中文摘要摘要近年來，隨著能源儲備的急劇減少和環(huán)境污染的不斷加劇，世界各國都在積極加強(qiáng)對電動汽車的研究，電動汽車已經(jīng)成為汽車發(fā)展的主要方向。蓄電池是電動汽車核心的動力來源，電池管理系統(tǒng)是電動

2、汽車的關(guān)鍵部件。電池的荷電狀態(tài)(SOC)估計(jì)是電池管理系統(tǒng)中一項(xiàng)核心的技術(shù)，準(zhǔn)確進(jìn)行荷電狀態(tài)的估計(jì)對提高電池使用壽命和整車性能具有重要意義。本文以動力鋰離子蓄電池為研究對象，建立鋰離子電池模型，重點(diǎn)研究SOC的估計(jì)方法。首先，在分析鋰離子電池工作特性的基礎(chǔ)上，介紹了現(xiàn)有電池模型的特點(diǎn)，利用二階RC等效電路模型對鋰離子電池進(jìn)行建模。采用電池脈沖放電響應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用MATLAB對模型參數(shù)進(jìn)行辨識。并在SIMULINK環(huán)境下建立電池等效電路

3、模型，進(jìn)行仿真試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明二階等效電路模型能夠準(zhǔn)確地描述電池的工作特性。然后，介紹了主要SOC估計(jì)方法的利弊，選擇卡爾曼濾波算法作為本文的SOC估計(jì)算法。研究了卡爾曼濾波的三種延伸算法的原理和濾波步驟，結(jié)合電池模型通過MATLAB對三種SOC估計(jì)算法進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果說明容積卡爾曼濾波算法相較于擴(kuò)展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波有更好的實(shí)效性。最后，根據(jù)電池管理系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了控制器模塊、檢測模塊、均衡管理模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊的硬