电动汽车动力电池管理系统soc估计的研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目电动汽车动力电池管理系统SOC估计的研究作者姓名杨伟学科专业电力系统及其自动化指导教师荣雅君教授2015年5月中图分类号：TM912学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文电动汽车动力电池管理系统SOC估计的研究硕士研究生：杨伟导师：荣雅君教授申请学位：工学硕士学科专业：电力系统及其自动化所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinPowerSystemanditsAutomationRESEARCHONSOC

2、ESTIMATIONOFELECTRICVEHICLEPOWERBATTERYMANAGEMENTSYSTEMbyYangWeiSupervisor:ProfessorRongYajunYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《电动汽车动力电池管理系统SOC估计的研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本

3、声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《电动汽车动力电池管理系统SOC估计的研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方

4、框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要近年来，随着世界经济的蓬勃发展，电动汽车已成为汽车行业新兴的研究对象。加之全球能源危机和环境问题，电动汽车的发展规模和影响力正在逐渐赶超传统燃油汽车。磷酸铁锂动力电池作为现在主流的电动汽车配给电源，其优点毋庸置疑。其中安全可靠的电池管理系统是关键，它的主要功能是对车载动力电池进行监控并对荷电状态(StateOfCharge,SOC)进行估计。这样不仅可以科学管理电池的工作状态，延长电池的使用寿命，而且还能提供准确的电池状态的基本信息，驾驶员可以依据此信息合理规划行程和充电时间。所以

5、，建立可靠的电池管系统和准确的SOC估计算法对进一步提高电动汽车的整车性能有着至关重要的意义。本文以磷酸铁锂动力电池作为主要研究对象，依据其电池结构图，详细地介绍了其工作原理和特性。并在电池充放电实验的基础上，建立了戴维南电池等效电路模型，对其动态参数进行辨识，最后以脉冲放电方式验证了电池模型的准确性。对电池SOC估计算法进行了研究，介绍几种传统估计算法的工作原理和优缺点，详细地分析了拓展卡尔曼滤波法(ExtendKalmanFiltering,EKF)的工作性能并应用于电池SOC估计中。在此基础上，为进一步减小EKF算法的估计误差，本文引进BP

6、(Back-Propagation)人工神经网络对EKF算法的估计结果进行优化和补偿。搭建了基于改进BP-EKF算法的电池SOC估计仿真模型，在多种工况下对BP-EKF算法和EKF算法的估计准确性做了对比验证仿真。设计了电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)平台并给出其拓扑结构图，以DSP(TMS320LF2407)为主控芯片完成了对BMS硬件平台的搭建。针对BMS平台的硬件组成和主要功能，设计了SOC估计功能软件程序和工作流程，最终实现了在实验平台上对电池SOC的准确估计。实验结果表明，采用改进算法可以大大提高估

7、计精度，这不仅体现了实验平台的运行可靠性，也验证了改进算法的正确性和有效性。关键词：磷酸铁锂电池；荷电状态；拓展卡尔曼滤波；神经网络；电池管理系统-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractInrecentyears,withthevigorousdevelopmentoftheworldeconomy,theelectricvehiclehasalreadybecomethenewemergingresearchobjectofautomobileindustry.Combinedwiththeglobalenergycrisisandenv

8、ironmentalissues,thescaleandinfluenceofelectricvehiclesaregraduallyc