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《動(dòng)力電池soc估算與主動(dòng)均衡研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、中圖分類號(hào):TM912論文編號(hào):102870318-SX095學(xué)科分類號(hào):080800碩士學(xué)位論文動(dòng)力電池SOC估算與主動(dòng)均衡研究研究生姓名程祥學(xué)科、專業(yè)電氣工程研究方向電池管理與均衡指導(dǎo)教師張之梁教授南京航空航天大學(xué)研究生院自動(dòng)化學(xué)院二〇一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomationEngineeringResearchonSOCEstimationandActiveEqualizationofPowe
2、rBatteryAThesisinElectricalEngineeringbyXiangChengAdvisedbyProfessorZhi-liangZhangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承諾書本人聲明所呈交的博/碩士學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得南京航空
3、航天大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。本人授權(quán)南京航空航天大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要不可再生能源的不斷耗盡和嚴(yán)重的環(huán)境污染問(wèn)題在當(dāng)今社會(huì)日益突出，而汽車作為被廣泛使用的一種現(xiàn)代交通工具，其數(shù)量也在持續(xù)增加，這就引發(fā)了電動(dòng)汽車（ElectricalVehical，EV）的研制熱潮。近年來(lái)，鋰離子電池被廣泛的運(yùn)用到電動(dòng)汽車領(lǐng)域。為了防止鋰離子電池的過(guò)充
4、和過(guò)放，并向駕駛者提供準(zhǔn)確的續(xù)航里程信息，電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem，BMS）需要實(shí)時(shí)提供電池荷電狀態(tài)（StateofCharge，SOC）的信息。同時(shí)，為了延長(zhǎng)電池使用壽命和提高續(xù)航里程，也需要對(duì)電池組中SOC狀態(tài)不一致的電池單體進(jìn)行均衡。因此，電池SOC估算和電池均衡成為了本文的研究重點(diǎn)。針對(duì)電池SOC估算容易受到電池電壓、電流等信號(hào)中包含的噪聲信號(hào)影響的問(wèn)題，提出了一種基于小波變換矩陣和自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波（AdaptiveExtendedKalmanFilter，AEKF）的電池SOC估
5、算算法，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電池電壓、電流等信號(hào)的有效降噪，大大提高了實(shí)際電動(dòng)汽車工況下的SOC估算精度。本文詳細(xì)分析了電池模型的建立過(guò)程、小波變換矩陣的建立方法、以及基于小波變換矩陣的信號(hào)分解、系數(shù)調(diào)整、重構(gòu)的降噪過(guò)程，并結(jié)合小波變換矩陣和AEKF，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池SOC的準(zhǔn)確估算。針對(duì)電池組模型精度和均衡電路會(huì)影響電池組SOC估算精度的問(wèn)題，本文對(duì)電池組SOC進(jìn)行分析，給出一種符合電動(dòng)汽車實(shí)際應(yīng)用的新定義。同時(shí)，對(duì)于均衡電路中的均衡電流對(duì)電池組SOC估算產(chǎn)生的影響，本文也進(jìn)行詳細(xì)的分析，并在電池組SOC估算中加入均衡電流，有效提高了電池組的
6、SOC估算精度。最后，針對(duì)現(xiàn)有電池組主動(dòng)均衡電路體積大、均衡速度慢的缺點(diǎn)，提出一種基于開關(guān)矩陣和多端口雙向反激變換器的主動(dòng)均衡電路。所提多端口雙向反激變換器的開關(guān)頻率為1MHz，并應(yīng)用GaN器件，有效減小均衡電路的體積，提高電池組的均衡速度。搭建的電池組SOC估算測(cè)試平臺(tái)包括BMS、10節(jié)串聯(lián)的Li(NiCoMn)O2電池（單節(jié)電池容量為200Ah，電壓范圍為3.6V-4.2V）、直流源、電子負(fù)載等。對(duì)比降噪前的電池單體SOC估算結(jié)果，信號(hào)降噪后的最大SOC估算誤差可以減少1.5%。對(duì)比傳統(tǒng)的基于電池組整體模型的SOC估算方法，
7、本文提出的電池組SOC估算方法可以將SOC估算誤差在充電和放電階段分別減小2.5%和1%。對(duì)比不考慮均衡電流的電池組SOC估算方法，本文提出的電池組SOC估算方法可以將SOC估算誤差減小1.4%。本文提出的基于開關(guān)矩陣和多端口雙向反激變換器的電池組主動(dòng)均衡電路，相比現(xiàn)有主動(dòng)均衡電路，具有體積小，均衡速度快的特點(diǎn)。關(guān)鍵詞：動(dòng)力電池，SOC估算，信號(hào)降噪，均衡電流，主動(dòng)均衡I動(dòng)力電池SOC估算與主動(dòng)均衡研究ABSTRACTTheproblemsofthecontinuousdepletionofnonrenewableenergya
8、ndseriousenvironmentalpollutionarebecomingmoreandmoreprominentintoday'ssociety.Asawidelyusedmoderntransport,thenumberofautomobileis
