电池SOC估算策略研究.pdf

1、洳：J、硕士学位论文论文题目鱼迪曼Q g 焦箕筮略研究独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名碚碜沟签字日期；j 卯f 年?月7 日；如鼍7学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅本人授权浙

2、江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：李多汤签字日期：州年?月夕日导师签名签字醐：珈7 夕日学位论文作者毕业后去向：工作单位：山东华岳五金有限公司通讯地址：杭州市朝晖路1 8 1-2 嘉汇大厦l O 5 室电话：0 5 7 1 8 5 8 6 1 4 8 0邮编；3 1 0 0 1 4浙江大学硕士学位论文电池S O C 估算策略研究摘要液压挖掘机是一种大功率工程机械，节能是工程机械发展的趋势，混合动力技术是液压挖掘机节能技术领域研究的热点之一。针对挖掘机的循环作业

3、和系统中动力电池特殊的变电流放电工况，目前传统的S O C 估算方法对动力电池荷电状态的估算精度不高，从而严重影响了混合动力系统中的动力控制的精度，影响了节能效果。在能量守恒定律和四线法电池内阻测量方法的基础上，提出一种新的S O C 估算策略，该估算方法不仅能适应电池恒定小电流和大电流放电，而且对于变电流放电工况也具有很好的适应性，即使是在变电流放电工况下，新的8 0 C 估算策略估计值的误差也能够控制在5 以内，其估计值具有较高精度。本文的研究工作主要包括以下三个方面；(1)提出一种新的基于能量守恒定律和四线法电池内阻测量方法的电池S O C 估算策略，并根据电池组容量与循环使用次数以及与

4、温度的关系曲线，进行适当的修正和补偿，在M A T L A B，S m u I n k 环境下对此S O C 估算策略进行仿真分析(2)新的S O C 估算策略软硬件设计和实现。为了实现新的8 0 C 估算策略以及与A h 法、基于能量守恒定律的S O C 估算方法的对比分析，设计以A T M E G A l 6单片机为核心的硬件系统；并在此基础利用C 语言进行编程设计，成功实现了新的S O C 估算策略以及它与另外两种S O C 估算方法的对比。(3)实验验证分析。针对铅酸蓄电池，主要进行如下几方面的实验：开路电压与S O C 的对应关系实验、小电流放电实验、不同环境温度下的大电流放电实验、

5、间歇性大电流放电实验、变电流放电试验等等。实验结果表明在上述放电条件下，新的S O C 估算策略估计结果具有较高精度，比较接近电池真实的S O C值，证明了该算法的正确性和可行性。关键词：混合动力系统；液压挖掘机；S O C(荷电状态)；电池；能量守恒；四线法；仿真分析浙江大学硕士学位论文A B S T R A C TU n d e rt h eb a c k g r o u n do ft h er e s e a r c ho nh y b r i dh y d r a u l i ce x c a v a t o ri nt h i sp a p e Ea C C O r d i n g

6、t ot h ec i r c u l a rt a s ko ft h eh y d r a u l i ce x c a v a t o ra n dt h es p e c i a Iv a r i a t i o n a ld i s c h a r g ew o r kc o n d i t i o no ft h ed r i v e-b a t t e r yi nt h es y s t e m。a n a l y z e dt h et r a d i t i o n a Ie s t i m a t i o ns t m t e g yo fS O Ca n dp o i

7、n t e do u tt h a tt h o s em e t h o da r ei n a p p l i c a b l eu n d e rI a r g ea n dv a r i a t i o n a ld i s c h a r g eW O r kc o n d i t i o n T h i sp a p e rp r e s e n t san e we s t i m a t i o ns t r a t e g yo fS O Cb a s e do nt h eI a wo fc o n s e r v a t i o no fe n e r g ya n df

8、 o u r-l i n e Sm e a s u r e m e n tf o rb a t t e r yi n t e r n a Ir e s i s t o r N o to n l yc a nt h i ss t r a t e g yf i tf o rs t e a d ys m a l Ia n dI a r g ed i s c h a r g ec u r r e n t，b u ta l s ob ea d a p t i v et ov a r i a t i o n a ld i s c h a r g eW O r kc o n d i t i o na n d

9、t h ee s t i m a t e dv a l u ew h o s ew a 巾I e s st h a n5 h a sa c c e p t a b l ep r e c i s i o n T h e r ea r et h F e em a i ns e c t i o n sa b o u tt h et h e s i sa sf o I l o w s F i r s to fa l l，t h i sp a p e rp r e s e n t san e we s t i m a t i o ns t r a t e g yo fS O Cb a s e do nt

10、 h eI a wo fc o n s e r v a t i o no fe n e r g Ya n df o u r-l i n e Sm e a s u r e m e n tf o rb a t t e r yn t e r n a Ir e s i s t o r T h es t r a t e g ym o d i f i e sa n dc o m p e n s a t e st h er a t i n gc a p a c i t yi na c c o r d a n c ew i t ht h er e l a t i o n s h i pb e t w e e

11、nt h ec a p a c i t ya n dI i f et i m e s t e m p e r a t u r e A l s ow es i m u l a t e dt h en e we s t i m a t i o ns t r a t e g yw i t hM A T L A B，S i m u l i n k T h es e c o n ds e c t i o nj St od e s i g nt h eh a r d w a r ew h i c hb a s e do nA T M E G A l6s i n g l e c h i pa n ds o

12、f t w a r ew h i c hp r o g r a m m e dw i t hCl a n g u a g et oi m p l e m e n tt h en e ws t r a t e g y B yt h i sw o r k t h en e ws t r a t e g yi Ss u c c e s s f u l l yi m p l e m e n t e da n da l s ow ec a nc o m p a r et h en e ws t r a t e g yw i t hA hs t r a t e g ya n dt h es t r a t

13、 e g yt h a to n l yb a s e do nt h el a wo fc o n s e r v a t i o no fe n e r gy T h et h i r ds e c t i o ni St h ee x p e r i m e n t T h em a i ne x p e r i m e n tw ed i df o ra c i d-l e a db a t t e r ya sf o I l o w s：t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nO C Va n dS O C：e x p e r i m e n

14、 to fs m a l Id i s c h a r g ec u r r e n t；e x p e r i m e n to fI a r g ed i s c h a r g ec u r r e n tl nd i f f e r e n tt e m p e r a t u r e；e x p e r i m e n to fi n t e r m i t t e n c el a r g ed i s c h a r g ec u r r e n t：e x p e r i m e n to fv a r i a t i o n a Id i s c h a r g ec u r

15、 r e n ta n dS Oo n T h ee x p e r i m e n tr e s u l t su n d e rt h ec o n d i t i o na sd e s c r i b e di n d i c a t et h a tt h ee s t i m a t e dv a l u e so ft h en e ws t r a t e g yo fS O Ch a v ea c c e p t a b l ep r e c i s i o na n da r ev e r yc l o s et ot h er e a lS O Co ft h eb a

16、t t e r y T h a ti St os ay t h en e ws t r a t e g yi Sc o r r e c ta n df e a s i b l e K e y w o r d s：H y b n dS y s t e m；H y d r a u l i ce x c a v a t o r；S O C(S t a t eO fC h a r g e)；B a 仳e w；L a wo fc o n s e r v a t i o no fe n e r g y；F o u r-l i n e Sm e a s u r e m e n t；S i m u l a t i o na n a l y s i s2浙江大学硕士学位论文第一章绪论【摘要】从电量和能量的角度介绍了S O C 的定义，总结了现有S O C 估算策略，对比分析了各个S O C 估算策略的优缺点和适用场合。简要介绍了S O C 估算的研究现状，分析指出传统S O C 估算策略存在的不适应变电流放电工况的缺点。在此基础上提出了本文的主要研究内容。【关键字1 电池；S O C=混合动力系统；电池