混合动力车储能系统特性及其管理技术研究

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1、国内图书分类号：TM934.22学校代码：10213国际图书分类号：621.38密级：公开工学硕士学位论文混合动力车储能系统特性及其管理技术研究硕士研究生：冯飞导师：朱春波教授申请学位：工学硕士学科：仪器科学与技术所在单位：电气工程及自动化学院答辩日期：2010年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM934.22U.D.C:621.38DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEHYBRIDELECTRICVEHICLESENERGYSTORAGESYSTEMFEATURESAND

2、MANAGEMENTTECHNOLOGYCandidate：FengFeiSupervisor：Prof.ZhuChunboAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InstrumentScienceandTechnologyAffiliation：Dept.ofAutomaticMeasurementandControlDateofDefence：July,2,2010Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论

3、文摘要节能和环保成为汽车工业发展的新目标，混合动力车作为能源可多样化配置的新型交通工具，以其低排放、低噪声等优点，引起人们的普遍关注并得到了极大的发展。作为发展电动汽车的关键技术之一的电池管理系统，是电动车商品化，实用化的关键。混合动力汽车储能系统目前存在的主要问题之一是蓄电池SOC的准确估计。储能系统的SOC是混合动力汽车整车控制策略中最重要的参数之一，它的准确估计在一定程度上决定了混合动力汽车的综合性能，因此研究电池管理技术具有十分重大的意义。对镍氢电池进行特性试验和分析，得到了镍氢电池在不同电流下的电压特性、容量特性、温度特性和内阻特性，研究表明，镍氢电池在安全性、快速充

4、放电等方面的特点适用于混合动力汽车应用。在研究了现有电池SOC估计方法的基础上，提出了安时-动态滞回特性SOC估计算法，该方法将安时法和动态滞回特性SOC估计相结合，动态滞回特性SOC估计方法是基于镍氢电池开路电压动态滞回特性模型，采用离散Preisach模型对电池的SOC进行估计；使用能量平衡试验、能量消耗试验、NEDC工况循环试验和实车工况循环试验验证SOC估计算法的精度，台架试验表明该方法具有较高的估计精度和可靠性。电池管理系统监控及管理电池运行的全过程，采用freescale的16位单片机MC9S12DG128B作为控制核心，实现了对镍氢电池组性能参数的准确检测，包括总

5、电压、总电流、模块电压、温度等参数。大量的实验数据验证了电池管理系统的可靠性与稳定性。对内阻测量方法进行了研究，并设计制作了交流内阻测试系统的硬件电路，设计中采用了锁相放大技术，提高了系统的稳定性和测量精度；对电池内阻的研究同时也为研究电池的健康状态打下基础。关键词镍氢电池；SOC估计；电池管理系统；电池内阻-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractEnergy-savingandenvironmentalprotectionshavebeentargetedonthedevelopmentoftheautomobileindustry.Asanewtypeoftra

6、nsportaddingasourceofenergydiversification,thehybridelectricvehiclesarousewidespreadconcernandhavebeengreatlydevelopedwithitsbenefitsoflowemissionandlownoise.BatteryManagementSystemisoneofthekeytechnologiesstrengtheningpracticalandcommercialutilizationofelectricvehicles.Inthehybridelectricve

7、hicleenergystoragesystemoneofthemainproblemsistheaccurateestimateofbatterySOC.ThereforetheresearchofBatteryManagementTechnologyandSystemwasofgreatsignificance.VariousexperimentsonNi-MHbatteryarecarriedout.Theperformancesofvoltage,availablecapacity,