动力锂电池soc估算及电池组管理系统的设计

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1、硕士学位论文动力锂电池SOC估算及电池组管理系统的设计SOCEstimationandBatteryManagementSystemDesignforPowerLithiumBatteryPack学号：21l13014完成日期：2014．05．04大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同

2、工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：过血逛窿逆塑鱼丑堪&垃盈堕堡垒纽亟丝进作者签名：盘日期：塑!丝年—五月卫日大连理工大学硕士学位论文摘要随着环境和能源问题的不断加重，尤其是国内的PM2．5值不断的升高，电动汽车越来越受到人们的关注，发展迅速，而动力电池却成为了这一发展趋势的瓶颈。电池组管理系统的研究应运而生，成为了现阶段的研究热点。本文以动力锂电池为研究对象，模拟电动汽车的运行条件，探究剩余电量的估算方法，研制适宜的电池组管理系统。目的是要提高SOC的估算精度，增强电池组运行的可

3、靠性，提升电池组的能量利用率。本文的主要工作包括：SOC估算方法的研究与改进，电池组管理系统的总体设计、硬件电路设计以及软件LabVIEW程序的编写。经过分析比较之后，选择卡尔曼滤波算法作为SOC估算的核心算法，并对其迸行了改进和发展，完善了SOC的估算。先选定电池等效模型，在此基础上，以最d,--乘法为核心，结合正交最小二乘法和递推最d,-乘法进行模型的参数在线辨识。结合安时积分法和开路电压法对SOC进行初始化，利用无迹卡尔曼滤波算法进行估算，结合粒子滤波对估算过程的噪声误差进行处理，得到了精度较高的估算。设计了电池组管理系统，以LabVIEW为开发平台的Comp

4、actRIO(小巧坚固、灵活可靠)作为控制核心，设计了数据采集电路、系统保护电路以及系统控制电路，实时监测电池组运行参数的变化，并依此估计SOC值，同时防止电池组出现过温、过流、过压、不均衡等问题。为了将各项任务更好地完成，需要将任务分配进行优化，本文利用CompactRIO的高级控制、优质高速测量、信号处理分析等优点，采用不同的开发构架和开发模式来实现各个部分的功能，以LabVIEW软件为基础，编写了系统的数据采集程序、数据存储程序、以及系统控制部分程序，并结合MATLAB，完成了SOC估算程序的设计。经系统整体测试，本文设计的电池管理系统可以准确的采集动力锂电池

5、组的运行状态信息，各部分程序运行流畅，无冲突，改进的估算方法将SOC的估算精度降低至10％以下，满足设计要求，运行可靠稳定。关键词：CompactRIO；SOC估算；电池组管理系统；LabVIEW动力锂电池SOC估算及电池组管理系统的设计SOCEstimationandBatteryManagementSystemDesignforPowerLithiumBatteryPackAbstractElectricvehiclesarousepeople’Swideconcernastheenergyandenvironmentissuesbecomemoreandmor

6、eserious，especiallythevalueofPM2．5risescontinuously．Electricvehiclesdeveloprapidly，butthereisabottleneckintheprocessofdevelopment-powerbattery．Theresearchofbatterymanagementsystemarisesatthishistoricmomentandbecomesthehotspotinthecurrent．ThispaperexploredtheestimatingmethodofState-of-C

7、harge(SOC)intheconditionofsimulatingelectricvehiclesrunning．AnappropriatebatterypackmanagementsystemWasdevelopedbasedonpowerlithiumbatteryastheresearchobject．ThepurposeistoimprovetheestimatingprecisionofSOC，enhancethereliabilityofbatterypackoperationandimprovetheenergyutilizationrati