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电动汽车电池非线性等效电路模型的研究

1前言电池是电动汽车的关键部件,对整车动力性、燃料经济性和安全性都有重大影响。电池模型分为电化学模型、热模型和性能模型等,其研究意义可归纳为5个方面:(1)从电化学角度研究电池的内部反应过程;(2)有助于改进电池设计;(3)是电动汽车仿真研究必不可少的环节[1];(4)有的性能模型可用来估计电池SOC;(5)有助于改进电池管理系统的设计。电池性能模型描述电池工作时的外特性,广泛应用于电动汽车系统仿真。由于电流、功率、SOC、温度等因素对电池特性呈非线性影响,使得建立准确的电池模型成为电动汽车系统仿真的难点之一。常用电池性能模型有等效电路模型和神经网络模型,这两种模型在ADVISOR软件[1]中都有应用。等效电路模型中使用较多的有R int模型[1]、RC模型[1]和PNGV模型[2]。作者以电动汽车动力电池为研究对象,提出一种适用于电动汽车的具有通用性的非线性(GeneralNonlinear,简称GNL)等效电路模型。选用等效...  (本文共6页) 阅读全文>>

上海电机学院
上海电机学院

纯电动汽车动力电池SOC估计的研究

纯电动汽车因为其清洁无污染的优势对环境保护以及缓解能源危机有很大的作用而成为了汽车行业发展的新趋势。电池作为电动汽车的技术和成本核心,尤为重要。而如何提高电池荷电状态SOC(State of Charge)的精度更是电池技术的发展重点。全文围绕带遗忘因子的递推最小二乘法、卡尔曼滤波法、开路电压法和安时积分法,对纯电动汽车锂离子电池的剩余电量估计进行研究,主要做了以下四个方面的工作:(1)分析了锂离子电池特性,根据常用电池等效电路模型精度不高的缺点,对Thevenin模型改进,将电压源变换成等效电容并进行建模,从而得到电路模型的状态空间模型。(2)对建立的等效电路模型进行参数识别,利用带遗忘因子的递推最小二乘法辨识出电池模型的参数。根据得到的电池模型的参数,对电池模型进行验证。(3)分析了卡尔曼滤波法对电池SOC估计的特点。对卡尔曼滤波法做出改进,结合安时积分法和开路电压法对电动车电池荷电状态估算,改进了电池等效电路模型空间表达式...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

东北大学
东北大学

锂电池SOC估算方法及串联电池组一致性研究

近些年来电动车的发展受到人们的关注,然而,由于电动车电池自身的不稳定性,关于剩余电量估算及充电状态下串联电池组一致性问题还没有得到妥善的解决。因此,本论文将针对上述问题进行如下的研究。首先,针对锂电池组进行建模的问题,本文构建具有温度标称的动力电池模型,由根据电池电荷量变化和电流平衡关系的充放电模型KiBaM(Kinetic Battery Model)和带有易受温度影响电阻的二阶充放电模型组成。由电荷量控制电压受控源,将电流、电池端电压、剩余电量、温度有效的结合在一起。数学模型往往依据的是经验,各种现象之间没有直接的关系;电化学模型却因较强的计算和特定的电池输入而不具有一般性;等效电路模型能够在一定程度上体现电池的特性,但是只能依据电流、电压。其次,将锂电池的工作状态划分为静置和充放电两种情况,根据不同的电池状态采用与之对应的SOC估算方法。利用改进的扩展卡尔曼滤波法(EKF)去估算锂电池的剩余电量,通过一阶泰勒公式展开,将电...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

桂林电子科技大学
桂林电子科技大学

电动汽车动力电池荷电状态(SOC)的估算方法研究

环境污染、能源危机以及能源安全等问题的日益突出,使新能源电动汽车的研究已成为全世界关注的焦点。在电动汽车的动力电池管理系统中,电池荷电状态(State of Charge,简称SOC)是均衡控制技术、快速充放电管理、长寿命和安全运行等不可或缺的参数。因此准确地估算动力电池的SOC对促进电动汽车的发展有着巨大的意义。电池的SOC与电压、电流等可通过传感器直接测得的参数不同,它只能通过其它方法间接获取。本文针对电动汽车动力电池荷电状态SOC的估算,主要研究工作如下:(1)设计一种改进的最小二乘支持向量机(LS-SVM),动态地调整模型参数,对电池的开路电压(OCV)进行在线实时估计;通过SOC与OCV的关系确定初值,采用经典的安时积分法估算SOC;并利用OCV的偏差信息对电池SOC进行修正补偿,有效地补偿拟合误差和安时积分法产生的累计误差。仿真实验结果表明,在线LS-SVM算法能准确地逼近实际SOC值,平均相对误差为1.2793%。...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国科技产业》2006年02期
中国科技产业

中国“十五”电动汽车重大科技专项进展综述

现代汽车产业是带动性极强的国民经济支柱产业。当前,面对日益严峻的能源安全和环境保护压力,发展节能环保的电动汽车已成为汽车产业可持续发展的战略选择。“十五”期间,经国家科教领导小组批准,我国实施了国家电动汽车重大科技专项,并取得显著成效。纯电动汽车研发进展顺利,进入小批量生产与应用;混合动力汽车产品进入国家公告程序,已初步具备产业化条件;燃料电池汽车研发达到国际先进水平。为我国建立电动汽车产业,逐步实施车用能源动力系统转型,实现节能环保目标奠定了技术基础。一、我国电动汽车研发现状“十五”期间,国家电动汽车重大科技专项以开发电动汽车整车技术和关键零部件技术为重点,采取整车牵头、零部件配合、产学研相结合的模式,推动了电动汽车技术开发。一汽集团、东风集团、上汽集团、长安汽车集团、奇瑞汽车公司等汽车企业,天津清源电动、大连新源动力、春兰研究院、星恒电源公司、神舟电源公司、株洲时代集团等一批电动汽车零部件高新技术企业,以及中科院、清华大学、...  (本文共8页) 阅读全文>>

《小型内燃机与摩托车》2006年01期
小型内燃机与摩托车

电动汽车的辅助动力及其显示系统

1辅助动力电动汽车从结构上分,现在的混合动力电动汽车有三种(分别是串联式、并联式、混联式)。本文的联结方式与串联式的结构相像,却又有一定区别。而本文辅助动力系统中的发电机组的功率只有5kW,远远小于电动机的功率45kW。其辅助动力电动汽车的结构图如图1所示:图1辅助动力电动汽车的结构图2汽车的辅助动力系统辅助动力系统通过一套控制系统来监测和控制电动车的工作状态和电池组的荷电状态,并通过CAN总线与电动车中央监控系统协调工作。控制系统根据车速、油门、档位的信息。控制一台小型混合辅助动力发动机运行在最优工况下,一方面带动发电机工作,给电池组充电来补充能源;另一方面小型内燃机在需要时带动空调运转,给汽车提供冷气。通过辅助动力系统与整车的能量匹配和协调工作,增加电动车的续驶里程。混合辅助动力发动机采用5kW型单缸水冷汽油机,由于电控发动机在最佳工作范围工况下工作,并用发动机冷却水循环,作为汽车暖风的热源,减少了发动机冷却损失,故可提高发...  (本文共2页) 阅读全文>>

《商用汽车》2006年10期
商用汽车

奥运场馆用电动汽车研究

研究目的汽车自问世以来,已逐渐成为人们生产和生活中不可缺少的工具,成为现代社会文明的重要组成部分;但是,汽车在其发展过程中,伴生了2个严重问题:环境污染和能源危机。从世界范围看,剩余石油约为1400亿t,未来几十年石油仍将是各国的重要战略资源。目前全球石油年产量为32亿t,估计2010—2020年将达到35~39亿t;因此,地球上现已探明的石油储藏量只能满足人类充分使用40~50年。从我国能源与环境状况看,2000年进口石油7000万t,预计2010年后将超过1.5亿t。同时,随着汽车保有量的增加,汽车尾气对全球大气环境的污染也日益严重。有关研究结果表明,各类机动车辆排气污染已占城市大气污染物的70%以上,其中排放的CO对空气污染的分担率约为80%,NO x约为40%,成为影响城市居民生活质量的重要污染源。根据国家环保中心预测,2010年汽车尾气排放量将占空气污染源的64%。如果进一步使用传统内燃机技术发展汽车工业,必将给我国能...  (本文共3页) 阅读全文>>