蓄电池电量技术的研究与实现

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1、湖南大学硕士学位论文蓄电池电量技术的研究与实现姓名：黄浩申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：王辉20070430硕士学位论文摘要蓄电池管理系统是动力电池的一个重要组成部分。它能实现蓄电池的电压、温度、充放电电流以及电池容量的实时监测，提高蓄电池的使用寿命，提高整个系统的稳定运行。论文综述了蓄电池电量监测系统的国内外研究现状，分析了蓄电池的物理和化学特性、影响蓄电池电量实时监测的因素，研究了蓄电池电量模型(包括经验模型和等效电路模型)及其特点，结合内阻法和路端电压法的特点，本文提出了一种蓄电池基于内阻-路端电压法的数学模型

2、，并提出了各种参数的求解方法；论文还考虑到蓄电池温度改变而引起的蓄电池的容量变化以及长时间停放所产生的容量回复的问题，并进行了相应的校正；本文还利用MATLAB/simulink工具自己建立了该数学模型，作为蓄电池容量分析和研究的基础；实验和仿真结果证实了该模型的可靠性和可行性。在理论分析和仿真的基础上，论文设计了基于LIN总线的蓄电池SOC在线监测系统，并进行了硬软件的设计。系统硬件主要分为两大部分，一部分是对单体电池的相关参数测量，包括蓄电池的端电压、温度以及预测得到的电量；另一部分是对整个电池组的电流、电压以及温度的测量。主控制器

3、采用C8051系列单片机来实现对整个系统的监测，使用LIN总线来实现主控制器对单体电池的管理，不仅能实时监测到单体电池的运行状况，同时还节约了成本。系统软件则包括了系统的初始化、A/D及温度采集的设计以及SOC的算法的实现。关键词：蓄电池；在线监测；LIN总线；SOC；内阻-路端电压模型-I-蓄电池电量技术的研究及实现AbstractAccumulatormanagementsystemisanimportantpartofdirectcurrentmanagement.Bythesystem,thereal-timemonitorin

4、gforvoltage,temperature,charginganddischargingcurrentandchargeofaccumulatorisachieved.Accumulator’slifelengthisimproved.Andthewholesystem’sstabilityforrunningisalsoadvanced.Inthisarticle,thesituationofdomesticandabroadaboutbatterymanagingsystem(BMS)ispresented,andinterms

5、ofaccumulatorphysicalandchemicalfeatures,thefactorsaffectingaccumulatorchargereal-timemonitoringandaseriesofpastaccumulatormodels,empiricalmodelandequivalentcircuitmodel,areanalyzed.AndthebatterySOCmodelanditscharacterarestudied.Bycombiningthecharacterofinnerresistancean

6、dterminalvoltagemodel,anewaccumulatormathematicalmodel,innerresistance-terminalvoltagemethods,ispresented.Andthemethodofvariousarguments’solvingisadvanced.Theproblemofcapacityreturncausedbyaccumulatortemperature’schangeandmotorparkingisconsidered.Themathematicalmodelisde

7、signedusinglatestMATLAB/simulinkwhichisregardedasabaseofanalysisandresearchforaccumulatorbatterycapacity.Themodel’sreliabilityandfeasibilityisconfirmedbyexperimentandemulationresult.Accordingtoanalyzingandemulation,arun-timesupervisionsystemofbatterySOCbasedonLINbusisdes

8、igned,andthehardwareandsoftwarearecarriedout.Thehardwaresystemhastwoparts:oneisaboutrelateddatameasurin