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题名	锂电池组荷电状态估计方法和非耗散均衡策略研究
作者	齐志佳1,2
答辩日期	2019-05-17
授予单位	中国科学院沈阳自动化研究所
授予地点	沈阳
导师	袁学庆
关键词	电池管理系统 锂电池特性 锂电池建模 SOC估计算法 非耗散均衡管理技术
学位名称	硕士
其他题名	State of Charge Estimation Method and Non-dissipative Balance Strategy for Lithium Batteries
学位专业	机械电子工程
英文摘要	近年来，世界各国积极推动和引导电动汽车行业的发展，我国尤其重视电动汽车行业，在政策支持和市场推动的双重激励下，我国已经成为全球最大、增长最快的电动汽车市场。作为电动汽车的核心技术之一，电池技术尚不能完全满足电动汽车的动力需求。 电池管理系统（Battery Management System， BMS）由于在发挥电池性能方面具有重要作用，因此成为各个企业和高校持续关注的研究热点，其功能也不断完善。其中荷电状态（State Of Charge，SOC）估计技术作为 BMS 最重要的部分，指示电池的剩余容量信息，是其他一切相关技术的研究基础，此外，改善电池组一致性对电池组使用寿命的延长和整体性能的提升有重要意义。因此，本文针对 BMS 中的 SOC 估计技术和均衡管理技术两大核心内容展开了研究，主要研究内容如下： （1）以磷酸铁锂电池为研究对象，研究对 SOC 估计影响较大的内阻、滞后和开路电压特性，为建立电池模型提供理论支持；（2）研究锂离子电池建模方法，以一阶 Thevenin 模型为基础加入滞后模型，并加入温度参数以便研究温度对锂离子电池建模的影响建立了电池等效电路模型，利用子空间辨识结合最小二乘法，设计静态和动态实验辨识不同温度下的电池模型参数，对改进模型的精度与对温度的鲁棒性进行仿真验证，为 SOC 估计算法提供模型基础；（3）研究 SOC 估计算法， 根据扩展 Kalman 滤波和无迹 Kalman 滤波算法原理为电池模型搭建 SOC 估计算法框架，进行仿真验证并将两种算法的估计精度和鲁棒性进行对比分析，获得较好的 SOC 估计效果；（4） 研究均衡管理方法，提出了由双向反激变换器和通道选择电路组成的非耗散均衡电路，对电路参数进行了设计，并提出了利用占空比改变均衡电流的方法，利用 Simulink 中的 SimPowerSystem 模块建立均衡电路模型，对其仿真验证并给出了占空比与均衡电流的对应关系。选定 SOC 为均衡变量并以 SOC分散度作为均衡评价标准，设计均衡管理策略并提出了利用模糊控制算法调节均衡电流的方法， 搭建均衡模型进行仿真验证并与其他均衡方案进行对比分析。
语种	中文
产权排序	1
页码	81页
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.sia.cn/handle/173321/25183]
专题	工艺装备与智能机器人研究室
作者单位	1.中国科学院大学 2.中国科学院沈阳自动化研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	齐志佳. 锂电池组荷电状态估计方法和非耗散均衡策略研究[D]. 沈阳. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2019.

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