本文關(guān)鍵詞：增程式電動汽車電池電量估算及遠程監(jiān)控方法研究

  更多相關(guān)文章： 增程式電動汽車 擴展PSO PI觀測器 電池荷電狀態(tài) 電池管理系統(tǒng) 遠程監(jiān)控

【摘要】：全球石油資源的日益枯竭和化石燃料燃燒帶來的日益嚴重的環(huán)境污染問題迫使人們開始大力發(fā)展新能源汽車。增程式電動汽車作為傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車與純電動汽車的過渡車型,既能實現(xiàn)傳統(tǒng)內(nèi)燃汽車的長續(xù)航里程又能滿足純電動車低排放的需求,近年來成為新能源汽車發(fā)展的熱門方向。增程式電動汽車其結(jié)構(gòu)和控制策略復雜程度超過傳統(tǒng)汽車和純電動汽車。其中動力電池管理技術(shù)是增程式電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一,本文以增程式電動汽車的電池管理技術(shù)為研究切入點,圍繞幾個方面展開研究工作：本文權(quán)衡鋰電池模型復雜度和計算精度,采用Thevenin等效模型對鋰電池進行建模,并利用擴展粒子群算法(Extended Particle Swarm Optimization,EPSO)對鋰電池模型的參數(shù)進行實時辨識,通過搭建的實驗平臺以及Matlab仿真模型驗證了算法的可行性。為了獲得鋰電池電量實時估計值,設(shè)計了比例-積分觀測器(Proportional-integral observer,PIO),通過ADVISDOR仿真模型驗證了算法的準確度、魯棒性以及實時性。設(shè)計了一套基于CAN總線的分布式拓撲結(jié)構(gòu)的增程式電動汽車動力電池管理系統(tǒng),該系統(tǒng)包括電池管理單元(Battery Mangment Unit,BMU)和電池主控單元(Battery Control Unit,BCU),本文詳細介紹了BMU和BCU的軟硬件實現(xiàn),并調(diào)試驗證了該電池管理系統(tǒng)系統(tǒng)的可行性。最后為了確保動力電池的安全穩(wěn)定運行,建立了車輛遠程監(jiān)控系統(tǒng)來實時監(jiān)控動力電池實時工作狀態(tài)和車輛運行狀態(tài)。該系統(tǒng)包括車載監(jiān)控終端以及后臺服務(wù)和管理平臺,其中車載監(jiān)控終端通過CAN總線接入車身通信網(wǎng)絡(luò),并利用GPRS網(wǎng)絡(luò)將電池數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器,本文詳細介紹車載監(jiān)控終端的軟硬件實現(xiàn)、通信機制和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。
【關(guān)鍵詞】：增程式電動汽車 擴展PSO PI觀測器 電池荷電狀態(tài) 電池管理系統(tǒng) 遠程監(jiān)控
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72;TP315;TP277
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-24
• 1.1 課題研究的背景及重要意義11-14
• 1.1.1 課題研究背景11-13
• 1.1.2 課題研究意義13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-21
• 1.2.1 鋰電池建模研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.2 電池SOC估計方法研究現(xiàn)狀17-20
• 1.2.3 電池管理系統(tǒng)研究現(xiàn)狀20-21
• 1.3 本文課題來源21-22
• 1.4 全文章節(jié)安排22-24
• 第2章 鋰電池建模以及模型參數(shù)辨識24-40
• 2.1 鋰離子電池工作原理24-26
• 2.2 鋰電池模型參數(shù)辨識26-33
• 2.2.1 參數(shù)辨識方法概述27-30
• 2.2.2 標準粒子群算法簡介30-31
• 2.2.3 基于擴展PSO的鋰電池模型參數(shù)辨識算法31-33
• 2.3 參數(shù)辨識實驗平臺及實驗結(jié)果分析33-39
• 2.3.1 基于擴展PSO的鋰電池模型參數(shù)辨識實驗平臺33-36
• 2.3.2 辨識結(jié)果對比與分析36-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第3章 增程式電動汽車電池電量估計算法40-47
• 3.1 鋰電池狀態(tài)PI觀測器設(shè)計40-43
• 3.1.1 鋰電池模型的能觀性分析41-42
• 3.1.2 鋰電池狀態(tài)PI觀測器鎮(zhèn)定分析42-43
• 3.2 基于PI觀測器的電池SOC估計算法仿真43-46
• 3.2.1 基于ADVISOR和Matlab/Simulink仿真模型43-45
• 3.2.2 實驗數(shù)據(jù)對比與分析45-46
• 3.3 本章小結(jié)46-47
• 第4章 增程式電動汽車電池管理系統(tǒng)設(shè)計47-60
• 4.1 電池管理單元BMU硬件電路設(shè)計47-52
• 4.1.1 電源模塊電路設(shè)計48-49
• 4.1.2 最小系統(tǒng)模塊電路設(shè)計49-50
• 4.1.3 單體電池電壓與溫度采集模塊電路設(shè)計50-51
• 4.1.4 CAN總線通信模塊電路設(shè)計51-52
• 4.1.5 BMU電路PCB板設(shè)計和實物52
• 4.2 電池控制單元BCU硬件電路設(shè)計52-55
• 4.2.1 電池母線電壓和電流采集電路53-54
• 4.2.2 電池電量采集電路54-55
• 4.2.3 BCU電路PCB設(shè)計和實物55
• 4.3 電池管理系統(tǒng)軟件設(shè)計55-58
• 4.3.1 BMU軟件設(shè)計56-57
• 4.3.2 BCU軟件設(shè)計57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 第5章 增程式電動汽車電池遠程監(jiān)控終端設(shè)計60-75
• 5.1 車載監(jiān)控終端硬件設(shè)計61-67
• 5.1.1 電源模塊62-63
• 5.1.2 最小系統(tǒng)模塊63-64
• 5.1.3 GPRS通信模塊64-66
• 5.1.4 CAN總線通信模塊66-67
• 5.1.5 GPS數(shù)據(jù)接收模塊67
• 5.2 車載監(jiān)控終端軟件設(shè)計67-72
• 5.2.1 GPRS數(shù)據(jù)發(fā)送與接收任務(wù)70-71
• 5.2.2 CAN總線數(shù)據(jù)解析任務(wù)71
• 5.2.3 GPS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)解析任務(wù)71-72
• 5.3 通信協(xié)議與數(shù)據(jù)格式72-74
• 5.3.1 通信協(xié)議72-73
• 5.3.2 數(shù)據(jù)格式73-74
• 5.4 本章小結(jié)74-75
• 總結(jié)和展望75-77
• 1. 總結(jié)75
• 2. 展望75-77
• 參考文獻77-84
• 致謝84-85
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄85-86
• 附錄B 攻讀學位期間參加的科研項目86

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