基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鎳氫電池容量預(yù)估與電池管理系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了解決汽車尾氣所帶來的空氣污染，以及汽車快速增長后，石油消耗量導(dǎo)致國家能源安全問題，美國、日本、歐盟都制訂了長期的混合動(dòng)力汽車發(fā)展規(guī)劃，我國政府在863重大專項(xiàng)中也對(duì)混合動(dòng)力汽車開發(fā)做了大量的資金和政策支持。 混合動(dòng)力汽車由電池提供輔助能源，因此混合動(dòng)力汽車所使用電池組的剩余電量(SOC)的準(zhǔn)確估算、電池組故障預(yù)測(cè)與報(bào)警、與整車控制器(HCU)的通訊等技術(shù)對(duì)混合動(dòng)力整車開發(fā)具有至關(guān)重要的作用，因?yàn)楸疚牡难芯烤哂兄匾睦碚撘饬x和

2、實(shí)用價(jià)值。 本文針對(duì)該課題的實(shí)際需要，進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的研究工作： ①介紹了鎳氫動(dòng)力電池相關(guān)的電化學(xué)基本概念，對(duì)鎳氫動(dòng)力電池在整車實(shí)際工況下進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析與處理，得出了影響鎳氫動(dòng)力電池性能的因素。 ②建立了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，利用電池實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)該模型進(jìn)行了模糊規(guī)則的修正與隸屬度函數(shù)的調(diào)優(yōu)。提出了變電流的方法，針對(duì)電池在不同放電條件下的動(dòng)態(tài)SOC進(jìn)行了驗(yàn)證。 ⑧針對(duì)電池管理

3、系統(tǒng)的具體要求，進(jìn)行了電路原理圖與PCB圖設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于PICl8F458單片機(jī)的電池管理系統(tǒng)硬件部分的實(shí)物，并對(duì)硬件部分的電氣連接進(jìn)行了檢測(cè)與調(diào)試。 ④完成了電池管理系統(tǒng)的軟件編寫，包括：系統(tǒng)初始化子程序、2秒延時(shí)子程序、電池參數(shù)監(jiān)測(cè)子程序、CAN通訊子程序、串口通訊子程序、剩余電量(SOC)算法子程序以及主程序等。在此基礎(chǔ)上利用PIC單片機(jī)開發(fā)環(huán)境MPLAB軟件對(duì)采集電路板與主控制電路板相應(yīng)的源程序進(jìn)行仿真調(diào)試

4、，通過“watch”功能窗口對(duì)相關(guān)寄存器值的變化進(jìn)行觀察，找出其中不合理之處，并修改源程序。 ⑤搭建了測(cè)試電池管理系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)，對(duì)電池管理系統(tǒng)采集電路板的電池參數(shù)檢測(cè)功能、采集電路板與主控制電路板的CAN通訊功能以及主控制電路板上的串口功能進(jìn)行了測(cè)試。 本文通過變電流的方法對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了驗(yàn)證，網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)SOC值與實(shí)驗(yàn)真實(shí)SOC值誤差較小，達(dá)到了預(yù)期效果。對(duì)電池管理系統(tǒng)進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，電池管理系統(tǒng)能夠把