本文關鍵詞：儲能電池管理系統(tǒng)研究

  更多相關文章： 儲能 電池管理系統(tǒng) 電池建模 SOC預測 電池均衡

【摘要】：新能源的不斷發(fā)展和應用,使得全球范圍內對微網(wǎng)、分布式發(fā)電技術的研究逐步加深,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)向智能電網(wǎng)方向發(fā)展。為適應這一變化,應對新能源波動大、供電不穩(wěn)定的問題,進一步提高電力系統(tǒng)運行可靠性,大容量的儲能技術顯得日益重要。在這樣的背景下,本論文對儲能電池管理系統(tǒng)進行研究,探索在大容量儲能應用中,如何讓儲能電池組能夠安全、高效運行,并盡可能延長電池的使用壽命。在較為系統(tǒng)的回顧國內外研究的基礎上,本文從電池建模及仿真、SOC預測、電池均衡及系統(tǒng)軟硬件架構四個方面,對電池管理系統(tǒng)進行了研究和討論。文中第二章首先討論了作為研究對象的鉛炭電池的建模及仿真。依據(jù)PNGV電池模型,建立了參數(shù)可變的電池參數(shù)擬合仿真模型,并通過全SOC范圍的電池充放電測試數(shù)據(jù),擬合得到電池參數(shù),從而得到參數(shù)可變的PNGV電池模型,模型與實測數(shù)據(jù)較好吻合,為電池SOC預測提供依據(jù)。依據(jù)參數(shù)可變的PNGV電池模型,文中第三章提出了基于SOC-OCV曲線的卡爾曼濾波電池SOC預測方法。電池電流及端電壓值作為輸入,依據(jù)PNGV電池模型,通過卡爾曼濾波法計算得到電池OCV的預測值,基于SOC-OCV曲線,可以得到當前電池SOC預測值,然后利用電池模型參數(shù)與電池SOC之間的關系表格,來得到實時的可變電池參數(shù),可變電池參數(shù)參與到下個周期的卡爾曼濾波計算中,不斷迭代,可得到實時的電池SOC預測值。文中第四章研究了電池充電均衡、放電均衡及充放電混合均衡三種均衡策略。在兩個不同的BMS上分別實現(xiàn)了輔助充電主動均衡與被動均衡結合的混合均衡,輔助充放電主動均衡與被動均衡結合的混合均衡兩種均衡策略。基于模塊化及BMS功能要求,文中第五章討論了分布式電池管理系統(tǒng)軟硬件架構及實現(xiàn)。每個電池模塊都有獨立的電池管理模塊,各管理模塊負責電池模塊內部信息處理及決策,并與其他管理模塊及上位機之間進行交互,不同管理模塊之間既相互獨立又可進行交互。該硬件架構結構清晰,功能便于程序實現(xiàn),同時電池模塊化能夠方便的實現(xiàn)模塊更換及擴展,并適應智能化的發(fā)展方向。
【關鍵詞】：儲能 電池管理系統(tǒng) 電池建模 SOC預測 電池均衡
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM910
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-36
• 1.1 研究背景及意義11-14
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀14-32
• 1.2.1 BMS硬件架構14-21
• 1.2.2 電池建模及仿真研究21-25
• 1.2.3 SOC預測25-26
• 1.2.4 電池均衡26-32
• 1.3 本課題研究內容及目標32-34
• 1.3.1 模塊化電池管理系統(tǒng)32-33
• 1.3.2 基于Matlab/Simulink/Simscape的鉛炭電池建模及仿真33
• 1.3.3 基于SOC-OCV曲線的卡爾曼濾波法鉛炭電池SOC預測33-34
• 1.3.4 有源均衡34
• 1.4 論文安排34-36
• 第二章 鉛炭電池建模及仿真36-44
• 2.1 PNGV電池模型36-39
• 2.2 電池測試及數(shù)據(jù)獲取39-40
• 2.3 電池模型及參數(shù)擬合40-43
• 2.4 本章小結43-44
• 第三章 SOC預測44-57
• 3.1 參數(shù)可變的PNGV電池模型44
• 3.2 卡爾曼濾波法44-47
• 3.2.1 基本卡爾曼濾波法45
• 3.2.2 擴展卡爾曼濾波法45-47
• 3.3 基于參數(shù)可變PNGV模型及卡爾曼濾波法的電池SOC預測47-56
• 3.3.1 一階PNGV狀態(tài)方程及輸出方程47-49
• 3.3.2 二階PNGV狀態(tài)方程及輸出方程49-52
• 3.3.3 一階PNGV電池模型下的卡爾曼濾波SOC預測模型及仿真52-56
• 3.4 本章小結56-57
• 第四章 電池均衡57-75
• 4.1 均衡方法及策略57-67
• 4.1.1 輔助充電均衡57-61
• 4.1.2 輔助放電均衡61-64
• 4.1.3 輔助充放電混合均衡64-67
• 4.2 單向輔助充電主動均衡與被動均衡結合的混合均衡策略67-69
• 4.3 雙向輔助充放電主動均衡與被動均衡結合的混合均衡策略69-74
• 4.4 本章小結74-75
• 第五章 電池管理系統(tǒng)75-93
• 5.1 BMS硬件架構75-82
• 5.1.1 基于LTC6803-4模擬前端采樣的BMS硬件架構75-78
• 5.1.2 基于BQ76PL536A-Q1模擬前端采樣的BMS硬件架構78-82
• 5.2 BMS軟件架構82-92
• 5.2.1 基于LTC6803-4模擬前端采樣的BMS軟件架構82-86
• 5.2.2 基于BQ76PL536A-Q1模擬前端采樣的BMS統(tǒng)軟件架構86-92
• 5.3 本章小結92-93
• 第六章 總結與展望93-95
• 6.1 工作總結93-94
• 6.2 未來工作展望94-95
• 參考文獻95-99
• 攻讀學位期間科研成果99

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;中國電子科技集團公司高性能化學儲能電池列入863計劃主題項目[J];儲能科學與技術;2012年01期

2 周漢濤,張華民,葛善海,劉浩,衣寶廉;多孔碳電極用于多硫化鈉-溴儲能電池[J];電源技術;2005年03期

3 陳立泉;;鋰離子儲能電池的現(xiàn)在與未來[J];功能材料信息;2011年04期

4 姚俊;;儲能電池用充放電機的設計[J];電力電子技術;2013年07期

5 蘇虎;栗君;吳玉光;張瑞芳;張英杰;;儲能電池系統(tǒng)經(jīng)濟價值的評估[J];上海電力學院學報;2013年04期

6 王婷婷;陳蘇聲;張永明;;儲能電池與檢測認證[J];質量與標準化;2013年10期

7 陳剛;袁越;傅質馨;;儲能電池平抑光伏發(fā)電波動的應用[J];電力系統(tǒng)及其自動化學報;2014年02期

8 葛善海,衣寶廉,張華民;多硫化鈉-溴儲能電池高效電極的研究[J];電源技術;2003年05期

9 祝銘;;儲能電池技術[J];裝備機械;2010年03期

10 ;全釩液流儲能電池技術獲突破[J];化學與生物工程;2011年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 李春林;;太陽能基站循環(huán)型儲能電池[A];通信電源新技術論壇——2010通信電源學術研討會論文集[C];2010年

2 陳劍;高素軍;劉景開;李杰;孫晨曦;韓希;張華民;;大功率全釩液流儲能電池的研究[A];第二屆中國儲能與動力電池及其關鍵材料學術研討與技術交流會論文集[C];2007年

3 張華民;;液流儲能電池研究進展[A];第二十八屆全國化學與物理電源學術年會論文集[C];2009年

4 何祚庥;;希望能有安全、廉價、可靠、長壽命的儲能電池——萬事俱備，只欠東風[A];第二屆中國儲能與動力電池及其關鍵材料學術研討與技術交流會論文集[C];2007年

5 汪繼強;;儲能電池技術與應用進展[A];中國電子材料行業(yè)協(xié)會2013年五屆五次理事擴大會暨行業(yè)情況交流會會議文集[C];2013年

6 周漢濤;張華民;趙平;衣寶廉;;多硫化鈉/溴液流儲能電池電極材料及系統(tǒng)研究[A];2004年材料科學與工程新進展[C];2004年

7 趙平;張華民;周漢濤;高素軍;陳劍;衣寶廉;;10-kW級全釩液流儲能電池組研制及性能[A];第二十七屆全國化學與物理電源學術年會論文集[C];2006年

8 谷林;胡勇勝;李泓;黃學杰;陳立泉;;儲鋰材料的結構變化研究[A];中國化學會第28屆學術年會第4分會場摘要集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 董興;江西新余扶持動力與儲能電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展[N];消費日報;2010年

2 歐志葵;國內儲能電池上半年銷量增長20%[N];中國電力報;2014年

3 周曉夢;美大型儲能電池廠開建[N];中國能源報;2012年

4 主持人 本報實習生 張磊;儲能電池如何支撐新能源發(fā)展[N];科技日報;2012年

5 曾慶華 劉建銘;超威耐高溫儲能電池成市場新寵[N];消費日報;2013年

6 本報記者 秦虹;儲能電池85億元“蛋糕”待切[N];中國電力報;2014年

7 任宏勝　邵靜;發(fā)揮資源優(yōu)勢 加強多邊合作 共同打造中國儲能電池生產(chǎn)基地[N];承德日報;2009年

8 中國工程院院士 陳立泉;鋰離子儲能電池的現(xiàn)在與未來[N];國家電網(wǎng)報;2011年

9 記者 劉湘竹;“大連電池”儲能11年后“放電”[N];大連日報;2012年

10 鄒淑英 記者　閻紅;儲能電池讓電能“收放自如”[N];大連日報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李凱;電池儲能系統(tǒng)的分層控制策略研究[D];電子科技大學;2014年

2 周漢濤;多硫化鈉/溴液流儲能電池的研究[D];中國科學院研究生院（大連化學物理研究所）;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 鄭雪冰;利用儲能電池進行削峰填谷的多指標綜合評價方法[D];華北電力大學;2015年

2 歐陽佳佳;儲能電池管理系統(tǒng)研究[D];浙江大學;2016年

3 范寶驥;我國新能源儲能電池產(chǎn)業(yè)技術經(jīng)濟分析[D];吉林大學;2010年

4 童廣浙;磷酸鐵鋰儲能電池管理系統(tǒng)設計[D];廣西大學;2013年

5 王建軍;LT公司儲能電池生產(chǎn)線改善的研究[D];天津大學;2014年

6 唐志偉;釩液流儲能電池建模及其平抑風電波動研究[D];東北電力大學;2011年

7 呼文韜;太陽能飛行器太陽能能源系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];天津大學;2013年

，

本文編號：614337