電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計

1、電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計電池管理系統(tǒng)的研究與設(shè)計ResearchDesignonBatteryManagementSystem學科專業(yè)：控制工程研究生：李玲慧指導教師：周躍慶教授企業(yè)導師：趙長汗高級工程師天津大學電氣與自動化工程學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)估計是電池管理系統(tǒng)中一項核心的技術(shù)，準確進行荷電狀態(tài)的估計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，重點研究SOC的估計方法。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，利用二階RC等效電路模型對鋰離子電池進行建模。采用電池脈沖放電響應實驗數(shù)據(jù)，利用MATLAB對模型參數(shù)進行辨識。并在SIMULINK環(huán)境下建立電池等效電路

3、模型，進行仿真試驗，試驗結(jié)果證明二階等效電路模型能夠準確地描述電池的工作特性。然后，介紹了主要SOC估計方法的利弊，選擇卡爾曼濾波算法作為本文的SOC估計算法。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估計算法進行仿真，仿真結(jié)果說明容積卡爾曼濾波算法相較于擴展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波有更好的實效性。最后，根據(jù)電池管理系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)，設(shè)計了控制器模塊、檢測模塊、均衡管理模塊和數(shù)據(jù)通訊模塊的硬