电动汽车电池管理系统软件设计与soc估算策略研究

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1、中文摘要随着世界人口的剧增，全球的汽车数量也急剧上升，对能源的需求越来越大，对环境的污染也越来越严重。为了缓解能源和环境污染的压力，各国都把电动汽车作为现在燃油汽车的替代品进行研究和开发，电动汽车作为未来汽车的发展方向，越来越受到人们的重视。但是电动汽车的发展尚有很多问题需要解决，动力电池及其管理系统就是几个关键技术中的一个，而电池荷电状态(StateofCharge，SOC)的计算更是电池管理系统中的重要技术，本文的主要任务就是围绕电动汽车电池管理系统进行锂离子动力电池荷电状态算法的研究，并完成系统相关软件的设计。文章首先对课题

2、背景作了简要介绍，分析了电池管理系统的几个关键技术，介绍了电池荷电状态的定义，并介绍了本论文的研究内容和结构。然后对锂离子电池的工作原理作了简要介绍，并分析了影响电池荷电状态的主要因素及其处理方法，对常用的电池模型作了分析和介绍。在此基础上结合电流积分模型和Thevenin模型建立了锂离子动力电池的状态空间模型，给出了模型参数的实验测取方法和数学辨识方法。接下来介绍了SOC的常用算法，并对其中的推广卡尔曼滤波算法作了深入研究，并给出了仿真和实验结果，对算法的抗干扰能力和鲁棒性等作了验证；然后介绍了一种带加权因子的SOC算法，并给出

3、了仿真和实验结果。文章还对电池管理系统的软件体系进行了介绍，分析了采集板和主控板软件的设计思想，并给出了部分程序的流程图。仿真和实验证明，本文介绍的SOC算法有较好的精度，并且具有较好的抗干扰能力，而系统的软件运行效果良好，可以进入实用化。关键词：电动汽车电池管理系统荷电状态电池模型推广卡尔曼滤波ABSTRACTABSTRACTOwingtotheexplodationoftheworld’Spopulation，theamountofvehiclesincreasesrapidly,whichnotonlyleadstoincr

4、easingrequirementofoil，butalsomakestheenvironmentpollutionmoreseriousthaneverbefore．Manycontriesspendmuchontheresearchoftheelectricvehicletomitigatethisstatus．Theelectricvehiclehasbeenregardedasthenewgenerationofthevehicle，andhasattractedagreatdealofattention．However,

5、manyproblemsaredemandedtObesolvedinordertodevelopthiskindofvehicle，andbatterymanagementsystemisoneofthekeytechnologies．Thestrategyofestimatingthestateofcharge(SOC)isanimportanttechnologyofthebatterymanagementsystem．ThemaingoalofthispaperistoresearchthestrategyoftheSOC

6、estimation，anddesignrelatedsoftwareforthesystem．Atthebeginning，thebackgroundoftheprojectisintroduced，andthensomekeytechnologiesofthesystemaredisplayed．ThedefinitionoftheSOCisgiven，andthefi-ameofthepaperisintroduced．Secondly,theLi·Ionbatteryisintroduced．Thefactorsinflu

7、encingtheSOCareanalysedandsomemodelsofthebatteryaregiven．BasedOnthem，astatespacemodelofthebatteryisproposed．ThemothedstOgettheparametersofthemodelarediscussed．Furthermore，somestrategiesofestimatingtheSOCaredisplayedandanalysed．ThemethodbasedonExtendedKalmanFilter(EKF)

8、isresearched；simulationsandexperimentsaregivenatthesametime．Anestimationmethodwithweightfactorisalsodiscussed．Inaddition，the