动力电池模型分析及其快速充放电策略研究

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目动力电池模型分析及其快速充放电策略研究学科专业机械电子工程学号201021080209作者姓名余文正万方数据指导教师黄大贵教授万方数据分类号密级注1UDC学位论文动力电池模型分析及其快速充放电策略研究（题名和副题名）余文正（作者姓名）指导教师黄大贵教授副电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学科专业机械电子工程提交论文日期2013年4月17日论文答辩日期2013年5月27日学位授予单位和日期电子

2、科技大学2013年6月29日答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。万方数据POWERBATTERYMODELANALYSISANDITSFASTCHARGEANDDISCHARGESTRATEGYSTUDYAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MechatronicEngineeringAuthor:WenzhengYuAdvisor:Prof.DaguiHuangSchool:SchoolofMechatronicsEngineer

3、ing万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

4、，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要随着中国各地的雾霾天气更加频繁发生，严重影响了人们的日常生活，这引起各界对机动车尾气排放的再次关注，汽车行业节能减排的责任日益加重。作为一种经济、可行的减排方案，电动汽车的生产研发引起了人们的重视，因此对电动汽车的核心部件之一的动力电池的特性及充放电方法研究具有重大意义。论文首先列举了现有典型的电池模型，通过性能实验得到的数据对电池的简单电路模型、Thevenin模型、一阶RC模型和PNGV模型进行分析比较，最终选择一阶RC模型作为本文

5、的动力电池模型。然后利用充放电实验得到的数据对电池模型的参数进行辨识，对电池模型中欧姆内阻、极化电阻和极化电容进行分析求解并且得到各个参数随着电池SOC(StateofCharge,荷电状态)变化曲线。在现有模型基础上，作者提出一种改进的电池开路电压与SOC关系的数学模型，并且利用非线性曲线拟合的方法得到数学模型参数。接着利用得到的模型参数以及参数在线辨识的方法，使用扩展卡尔曼滤波法对电池的SOC进行实时估计。在研究电池模型及其充放电特性的基础上论文依据电池的快速充电理论和对几种快速充电方法的比较，以恒流充电和脉冲充电方法相结合，在三段式充电方法的基础上提出一种综合充电方法。

6、这种方法首先对电池进行预充电，然后进行大电流恒流快速充电，接着在电池端电压到达一定阶段以后进行脉冲快速充电，最后对电池进行浮充充电。论文结合电池模型参数及其特性分析结果，主要对基于充电参数自学习修正的脉冲快速充电阶段进行分析，并且结合电池模型和性能实验数据对自学习模块的先验知识、知识库进行分析。最后在本文搭建的一个在MATLAB中建立的基于xPCTarget的数据实时采集和分析的充放电平台上进行三段式充电、脉冲充电和综合充电法充电，经过实验结果比较得出本文提出的综合充电法优于其他两种充电方法。关键词：动力电池，电池模型，SOC，快速充电，自学习I万方数据ABSTRACTABS

7、TRACTDuetothefoghazeweatheroccursfrequentlyrecentlythroughoutChina,whichseriouslyaffectthePeople'sDailylivesandalsotakepeople'sattentiontomotorvehicleemissionsagain,andtheautoindustryhastotaketheresponsibilityfortheenergyconservationandemissionreduction.