在能源匱乏、環(huán)境每況愈下的外界因素刺激下,隨著科學技術的進步,人們需要一種新型環(huán)保的技術來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的能源消耗。因此以鋰離子電池為首的新能源以其自身高比能量、高比功率、安全和環(huán)保的優(yōu)勢受到人們的選擇。本文以國內(nèi)某額定容量為3000mAh的18650電池為主要研究對象,以提高電池SOC估算精度和電池采集模塊精度為目的,同時找到一種散熱良好的結(jié)構(gòu)對電池組進行散熱分析。本文的主要工作如下:(1)對現(xiàn)目前電動汽車的發(fā)展、常規(guī)電池SOC估算方法和電池散熱方法的研究背景、意義和發(fā)展前景進行調(diào)研,以此為本文的電池SOC估算打下基礎。本文以充放電電壓為4.2V的鋰離子電池為研究對象。(2)對本次實驗所測試的鋰電池的基本工作原理進行闡述,并對實驗平臺搭建進行介紹,確定了一種組合模型對鋰離子電池進行建模。通過實驗,對電池模型參數(shù)進行賦值。(3)進行容量測定實驗和電池容量影響因素實驗。對放電倍率、溫度和循環(huán)次數(shù)的影響系數(shù)進行計算。通過SOC的定義公式推導出最后的修正公式,保證本文SOC估算的準確性。(4)對卡爾曼濾波算法進行介紹,通過電池是一個非線性系統(tǒng)來確定需使用非線性高斯卡爾曼濾波算法對電池的SOC進行估算...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 電動汽車的發(fā)展背景
        1.1.1 交通能耗
        1.1.2 汽車節(jié)能與新能源汽車
    1.2 電池SOC計算現(xiàn)目前研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于表征參數(shù)的方法
        1.2.2 安時積分法
        1.2.3 基于模型的估計方法
        1.2.4 基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法
    1.3 電池熱管理研究進展
        1.3.1 電池熱管理性能要求與分類
        1.3.2 以空氣為介質(zhì)的電池熱管理系統(tǒng)
        1.3.3 以液體為介質(zhì)的電池熱管理系統(tǒng)
    1.4 論文內(nèi)容和研究的框架
    1.5 本章小結(jié)
第二章 鋰電池工作原理及其電池建模
    2.1 鋰離子電池反應過程
    2.2 實驗平臺搭建
    2.3 鋰離子電池的SOC估算建模
        2.3.1 電化學模型
        2.3.2 等效電路模型
        2.3.3 單狀態(tài)模型
    2.4 電池模型建立
        2.4.1 組合電池模型建立
        2.4.2 參數(shù)求解
    2.5 本章小節(jié)
第三章 電池荷電狀態(tài)的定義及影響因素
    3.1 電池荷電狀態(tài)的定義
    3.2 容量測定實驗
    3.3 電池容量的影響因素分析
        3.3.1 放電倍率對電池容量的影響
        3.3.2 溫度對電池容量的影響
        3.3.3 循環(huán)次數(shù)對電池容量的影響
        3.3.4 電池充放電效率
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于采樣點卡爾曼濾波的電池SOC估值
    4.1 卡爾曼濾波器原理
    4.2 采樣點卡爾曼濾波
    4.3 SIMULINK仿真建立
    4.4 實驗結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 電池管理系統(tǒng)研究
    5.1 采集板模塊搭建
        5.1.1 電壓采集模塊搭建
        5.1.2 電流采集模塊搭建
        5.1.3 溫度采集模塊搭建
        5.1.4 結(jié)果分析
    5.2 鋰離子動力電池組散熱優(yōu)化仿真
        5.2.1 電池單體產(chǎn)熱理論及計算模型的構(gòu)建
        5.2.2 單體電池的仿真研究
        5.2.3 優(yōu)化電池組箱體結(jié)構(gòu)
        5.2.4 電池組交替式風冷散熱結(jié)構(gòu)研究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文主要工作
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果



本文編號：4054559