本文關(guān)鍵詞：大學(xué)生純電動(dòng)方程式賽車電池剩余電量估算

  更多相關(guān)文章： FSAE 磷酸鐵鋰電池 SOC估算 Kalman濾波 戴維南模型

【摘要】：SOC(State Of Charge)是電池管理系統(tǒng)(BMS)中提供最優(yōu)性能和安全的重要參數(shù),是其容量的直接反映,既可為駕駛員提供續(xù)航里程信息,又可為電池組管理和維護(hù)提供依據(jù)。因此精確的SOC估算對(duì)提高電池的能量利用效率以及防止電池過(guò)度充電/過(guò)度放電是必不可少的。為了響應(yīng)國(guó)家新能源汽車發(fā)展政策,中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽(Formula SAE,FSAE)純電動(dòng)賽車比賽應(yīng)運(yùn)而生。大賽工況惡劣,由于比賽規(guī)則的限制,需要賽車具有很高的安全性和可靠性,在這種情況下賽車動(dòng)力電池的SOC估算就顯得尤為重要。本文以安靠公司所提供的2000mA的18650型磷酸鐵鋰電池為研究對(duì)象,詳細(xì)介紹了磷酸鐵鋰電池的工作原理及參數(shù),對(duì)電池的開(kāi)路電壓特性進(jìn)行了分析,建立了戴維南模型,采用指數(shù)擬合的方法對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)。在MATLAB/Simulink軟件中實(shí)現(xiàn)電池模型并對(duì)模型進(jìn)行脈沖及自定義充放電工況下的仿真。仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合較好,驗(yàn)證了電池模型及參數(shù)辨識(shí)的準(zhǔn)確性。在對(duì)常用的SOC(State of Charge)估算方法進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,選用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法作為本文SOC估算方法。由于卡爾曼濾波所得到的電池的SOC估算值只會(huì)收斂于當(dāng)前所建立的電池模型,這對(duì)模型精確度的要求很高。因此將Ah-EKF與電池模型相結(jié)合,選定各主要變量及模型的具體形式,在算法遞推作用下進(jìn)行SOC估算。在MATLAB/Simulink軟件中對(duì)兩種估算算法進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果表明Ah-EKF算法的SOC估算誤差不超過(guò)4%,估算精度更高�；贏DVISOR軟件建立電池組和大學(xué)生純電動(dòng)方程式賽車整車模型。分別選取CYC_IM240、CYC_CUMMUTER和CYC_HWFET三種道路行駛工況進(jìn)行仿真,得到鋰電池組的SOC、電流以及溫度曲線,通過(guò)大學(xué)生純電動(dòng)方程式賽車實(shí)車試驗(yàn)對(duì)比,表明建立的模型有一定的合理性。
【關(guān)鍵詞】：FSAE 磷酸鐵鋰電池 SOC估算 Kalman濾波 戴維南模型
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U469.696
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-16
• 1.1. 課題研究背景及意義8-9
• 1.1.1. 新能源汽車的概述8
• 1.1.2. 中國(guó)大學(xué)生方程式汽車大賽的意義8-9
• 1.2. 動(dòng)力電池概述9-10
• 1.3. 電池管理系統(tǒng)的概述10-12
• 1.4. 電池管理系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4.1. 國(guó)外電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4.2. 國(guó)內(nèi)電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.5. 論文主要研究?jī)?nèi)容14-16
• 2. 磷酸鐵鋰電池16-26
• 2.1. 磷酸鐵鋰電池的工作原理17-18
• 2.2. 磷酸鐵鋰電池的參數(shù)18-19
• 2.3. 大學(xué)生純電動(dòng)方程式賽車動(dòng)力電池19-25
• 2.3.1. 電池類型的選取19-21
• 2.3.2. 電池參數(shù)的確定21-24
• 2.3.3. 電池放置與尺寸確定24-25
• 2.3.4. 電池防護(hù)與隔離25
• 2.4. 本章小結(jié)25-26
• 3. 電池模型26-38
• 3.1. 電池模型的概述26-30
• 3.1.1. 線性模型26-27
• 3.1.2. Thevenin(戴維南)模型27
• 3.1.3. PNGV電池模型27-28
• 3.1.4. Massimo ceraolo動(dòng)態(tài)模型28
• 3.1.5. 四階動(dòng)態(tài)模型28-29
• 3.1.6. 復(fù)合模型29-30
• 3.2. 電池模型的建立30-37
• 3.2.1. 開(kāi)路電壓與SOC關(guān)系30-33
• 3.2.2. 模型建立33-35
• 3.2.3. 模型參數(shù)的實(shí)驗(yàn)方法35-37
• 3.3. 模型試驗(yàn)與仿真37
• 3.4. 本章小結(jié)37-38
• 4. SOC定義及估算方法38-42
• 4.1. SOC的定義38
• 4.2. 常用SOC估算方法比較38-41
• 4.2.1. 開(kāi)路電壓法38-39
• 4.2.2. 安時(shí)法39
• 4.2.3. 內(nèi)阻法39-40
• 4.2.4. Kalman濾波估算方法40
• 4.2.5. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法40-41
• 4.3. 本章小結(jié)41-42
• 5. 電池管理系統(tǒng)SOC估算策略42-52
• 5.1. 卡爾曼濾波42
• 5.2. 卡爾曼濾波器的原理42-46
• 5.3. 擴(kuò)展卡爾曼濾波46-47
• 5.4. 基于擴(kuò)展卡爾曼濾波的SOC仿真47-49
• 5.5. Ah-EKF估算SOC49-51
• 5.6. 本章小結(jié)51-52
• 6. 基于ADVISOR的SOC估計(jì)算法仿真實(shí)驗(yàn)52-63
• 6.1. ADVISOR仿真軟件基本介紹52-53
• 6.2. 基于ADVISOR的純電動(dòng)方程式賽車的整車模型搭建53-57
• 6.2.1. 搭建車身整體模塊53-54
• 6.2.2. 汽車電動(dòng)機(jī)模塊的構(gòu)建54
• 6.2.3. 修改電動(dòng)賽車的電池模塊54-55
• 6.2.4. 實(shí)驗(yàn)所采用的循環(huán)道路工況55-57
• 6.3. 純電動(dòng)車在實(shí)際工況下的SOC估計(jì)仿真驗(yàn)證57-62
• 6.4. 本章小節(jié)62-63
• 7. 全文總結(jié)63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 附錄圖表說(shuō)明68-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果70-71
• 致謝71-72

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 車言;何謂“豪華轎車”和“方程式賽車”?[J];現(xiàn)代交通管理;2000年10期

2 周勇;;可口可樂(lè)超級(jí)方程式賽車[J];室內(nèi)設(shè)計(jì)與裝修;1989年12期

3 金濤;高朔;;中國(guó)方程式賽車的自主品牌——吉利方程式 專訪銘泰陸虎國(guó)際方程式賽車運(yùn)動(dòng)發(fā)展(北京)有限公司總經(jīng)理劉建全[J];汽車與運(yùn)動(dòng);2007年02期

4 金濤;;吉利方程式賽車解密[J];汽車與運(yùn)動(dòng);2007年06期

5 ;設(shè)計(jì)[J];汽車生活;2009年01期

6 ;賽事新聞[J];汽車與運(yùn)動(dòng);2009年05期

7 肖凡;;什么叫方程式賽車與世界大賽?[J];小型內(nèi)燃機(jī);1991年05期

8 石屹;賀寧;;不要吝嗇,請(qǐng)為這些年輕人喝彩 BLACK SHARK[J];汽車與駕駛維修(汽車版);2011年04期

9 ;吉利打造首輛方程式賽車[J];安全與健康;2006年20期

10 小林和夫;;亞洲最高級(jí)別方程式烽煙再起[J];汽車與運(yùn)動(dòng);2007年06期

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 本報(bào)記者 楊靖;方程式賽車 學(xué)生不再紙上談兵[N];科技日?qǐng)?bào);2012年

2 本報(bào)記者 韓光亮　本報(bào)通訊員 趙冉;費(fèi)時(shí)一年造出方程式賽車[N];青島日?qǐng)?bào);2011年

3 本報(bào)記者 馮海波 通訊員 華軒;華工學(xué)子點(diǎn)子多 巧設(shè)計(jì)獲大獎(jiǎng)[N];廣東科技報(bào);2011年

4 竹慧;吹響中國(guó)方程式的號(hào)角[N];中華工商時(shí)報(bào);2006年

5 王世讓;培養(yǎng)年輕車手任重道遠(yuǎn)[N];中國(guó)體育報(bào);2007年

6 本報(bào)記者 劉先永;誰(shuí)是中國(guó)方程式的未來(lái)？[N];中國(guó)體育報(bào);2007年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 鐘云耀;方程式賽車雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的研究[D];廣東工業(yè)大學(xué);2016年

2 蘇婷;大學(xué)生純電動(dòng)方程式賽車電池剩余電量估算[D];西華大學(xué);2016年

3 董路寧;大學(xué)生方程式賽車極限工況操縱動(dòng)力學(xué)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

4 李云龍;電動(dòng)方程式賽車動(dòng)力輸出系統(tǒng)研究與賽事數(shù)值仿真[D];沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué);2014年

5 賀伊琳;純電動(dòng)方程式賽車復(fù)合電源動(dòng)力系統(tǒng)控制策略與試驗(yàn)裝置研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：641864