电动汽车Li-ion电池与SC混合储能系统能量管理策略研究
结题报告
批准号:
51677058
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
吴铁洲
依托单位:
学科分类:
E0707.电能存储与应用
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
苏跃红、贺章擎、徐元中、张杰、王云艳、尹其林、罗蒙、许玉姗、薛竹山
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
混合储能系统能弥补采用单一蓄电池作为电动汽车动力源的不足,但其非线性特性以及多储能单元的结构复杂性导致充放电控制及能量管理困难,严重制约电动汽车大规模推广。为此本项目结合电动汽车实际工况分析锂离子电池和超级电容器混合储能系统结构,构建高效率拓扑结构和高精度的等效模型;研究电池组基于容量衰减的退化模型,结合概率理论,提出高精度在线估算混合储能系统的健康状态和荷电状态的估算算法;建立满足电动汽车不同工况下能量和功率需求的多目标函数并求解,获得混合储能系统各储能单元出力系数,优化混合储能系统各单元功率和能量管理方法;研究变频脉冲快速充电方法及均衡策略,进一步提高混合储能系统充电效率延长其寿命。在此基础上,设计实现混合储能各单元能量和功率协调控制系统,验证所提方法的正确性与有效性。本项目研究可为电动汽车混合储能系统能量控制提供相应理论方法和技术支持,促进电动汽车推广应用。
英文摘要
Hybrid energy storage system can make up for the inadequacy of using single battery for electric vehicle power supply, but its nonlinear characteristics and the complexity of the multiple energy storage units involved result in their difficulty in charging and discharging control and energy management, which seriously restrict the large-scale promotion of electric vehicles. Therefore, with the actual working condition of electric car, this project aims at analysising the hybrid energy storage system structure of lithium-ion battery and super capacitor, building an efficient topology structure and the equivalent model with higher accuracy; researching and improving the battery pack based on the degradation of capacity attenuation model, combining the theory of probability, put forward an estimation algorithm for high precision online estimates the health status of hybrid energy storage system and charged state; under different EV working conditions, establish a multiple objective function between energy and power demand and solve the function, obtain each storage unit efficiency coefficient for hybrid energy storage system, optimize each unit of power and energy of hybrid energy storage system management method; study frequency pulse fast charge method and equilibrium strategy, further improve the charging efficiency of hybrid energy storage system to prolong the life span. On this basis, design and implement a system with coordinated control in each hybrid energy storage units ,verifing the correctness and effectiveness of the proposed method. This study of this project provide the theory method and technical support,and promote the application of electric vehicle .
为解决混合储能系统(Hybrid Energy Storage System, HESS)非线性特性以及多储能单元的结构复杂性导致充放电控制及能量管理困难等问题,本项目在对电动汽车功率需求进行深入分析的基础上,重点对锂离子电池和超级电容器构成的HESS能量管理的理论和方法展开了研究。主要包括HESS等效模型及高效率拓扑结构、HESS中超级电容器和锂离子电池的SOC及SOH估算算法、HESS能量和功率管理方法研究、高效的快速充电方法及均衡控制策略。为验证模型的正确性和算法的有效性,设计了HESS优化能量管理模拟系统,以提高HESS的负载适应能力,优化电动汽车整车动力性能;并建立了能综合反映HESS特性的模型,充分考虑车用锂离子电池和超级电容器的非线性以及实时、在线等因素;同时研究了高精度SOC、SOH估算算法,并根据车辆行驶工况和HESS状态来分配蓄电池和超级电容器的能量流向;对HESS快速高效的变频脉冲充电和无损均衡控制策略进行了仿真实验及硬件实物开发。本研究为HESS能量管理、快速充电技术和电池均衡技术奠定了坚实的工作基础,同时对于HESS的SOC和SOH估算提供了重要的启示性线索,完成了项目任务书的相关要求。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1016/j.microrel.2018.06.066
发表时间:2018-09
期刊:Microelectronics Reliability
影响因子:1.6
作者:Tiezhou Wu;Zhihao Cheng;Jiasheng Zhang;Zhangqing He
通讯作者:Zhangqing He
Application of PID optimization control strategy based on particle swarm optimization (PSO) for battery charging system
基于粒子群优化(PSO)的PID优化控制策略在电池充电系统中的应用
DOI:10.1093/ijlct/ctaa020
发表时间:2020-05
期刊:International Journal of Low Carbon Technologies
影响因子:--
作者:Wu Tiezhou;Zhou Cuicui;Yan Zhe;Peng Huigang;Wu Linzhang
通讯作者:Wu Linzhang
DOI:10.19457/j.1001-2095.dqcd18421
发表时间:2019
期刊:电气传动
影响因子:--
作者:吴铁洲;薛竹山;向富超;张振东
通讯作者:张振东
DOI:10.16652/j.issn.1004-373x.2019.18.020
发表时间:2019
期刊:现代电子技术
影响因子:--
作者:吴铁洲;杜炘宇;吴麟章
通讯作者:吴麟章
DOI:10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.043
发表时间:2017
期刊:计算机测量与控制
影响因子:--
作者:吴铁洲;张敏;曾艺师;熊金龙
通讯作者:熊金龙
PHEV和EV用动力蓄电池充电关键技术基础研究
  • 批准号:
    51247004
  • 项目类别:
    专项基金项目
  • 资助金额:
    15.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    吴铁洲
  • 依托单位:
国内基金
海外基金