电动车用镍氢电池模块的充放电模型研究

在电动汽车镍氢电池改进等效电路模型的基础上，基于模糊化电池的荷电状态（SOC），利用模糊推理的方法来估计电路模型的时变参数，并以SOC为模糊输入量，电池模型参数为模糊输出量．由于模糊推理所确定的模型参数根据模糊SOC是动态变化的，因此不仅提高了电池模型的精度，而且降低了对SOC估计精度的要求．仿真试验表明，在不考虑温度影响的情况下，利用该方法所得到的电池模块端电压仿真数值与实测值的最大绝对误差为0．04V，相对误差为0．28％，说明这种变参数不变结构的自适应模型具有很高的可靠性和精确性．     

非线性系统辨识的递推-迭代方法

所提出的辨识新方法,以递推最小二乘(RLS)参数估计与非线性规划(BFGS)为主体。其测量数据的部分新息由RLS利用,而另一部分新息则通过BFGS加以采用。通常RLS只能递推地得到“粗略的”参数估计值,而BFGS则迭代地精确化参数的估计值。该辨识算法用于线性系统时,可以提高参数估计值的精度,改善收敛性。另外,该算法中的非线性迭代最优化过程可以克服非线性效应,参数估计值的精度和收敛性可以得到改进,这已由数字仿真验证。     

状态反馈系统设计的多目标最优化方法

本文提出了状态反馈系统设计的多目标最优化方法,即目标规划法和逐步改进法用于线性,时不变多变量状态反馈系统的设计。该法不仅能够任意配置系统的所有闭环极点位置,而且也可以使系统的多目标函数在Pareto意义下达到最优。通过化学反应器的设计仿真,表明这种方法是实际可行的,这对于处理实际控制系统的多重性要求具有一定的实际意义。     

大系统优化控制中的非光滑函数优化问题

分析了大系统递阶-协调控制方法之一——关联预估方法中的协调级非光滑函数最优化问题,确定了相应的目标函数对协调变量的子梯度,从减少优化控制对系统干预次数的角度,提出了一种基于子梯度的最速下降的优化协调策略。数字仿真结果表明了本算法的优越性。     

锂离子电池三维多层多物理场模型

为了对大容量锂离子电池结构设计提供指导,使用Bernardi生热速率理论和有限元方法,构建了锂离子电池三维多层多物理场模型,通过电池恒流放电和红外热成像实验对模型进行验证。模型仿真得到的工作电压和温度数据和实验得到的结果吻合。研究发现,极耳对电池内部电流密度和温度场分布不一致有较大影响。在电池的结构设计方面,建议加宽加厚极耳,并在条件允许的情况下建议将极耳分置于电池两侧。     

可复用电话线的调制解调器的研究

本文采用频分复用技术研究并设计了一种新型的调制解调器,实现了计算机通信和电话通信共用一条线路且互不影响,解决数字通信和电话通信争夺信道和建立实时计算机网的实际问题。     

磷酸铁锂电池组成组过程的不一致性分析

为研究磷酸铁锂电池在成组过程中遇到的不一致性的问题,并指导电池成组方式的选择,进行了相关试验和建模。用同一种磷酸铁锂电池,经过不同的工况,然后按不同的方式成组,来模拟实际电池组的不一致性。对Rint模型进行改进,在单体模型的基础上,构建了电池组串联、并联和混联模型。使用热模型验证并联模型下的电流分布。研究发现:由于单体间内阻不一致,并联单体之间,工作电流分布并不均匀,甚至可能造成安全问题。由此提出了"不一致性系数"的概念。通过计算各种混联方式的不一致性系数,建议采用能保证并联在一起的单体或模块内阻尽可能相似的连接方式。     

FlexRay网络通信延迟时间分析

为满足未来车辆的通信需求,全球各大汽车及半导体厂商联合设计了FlexRay通信协议。为优化设计FlexRay网络,必须对网络中各消息的通信实时性进行估计。该文依据FlexRay的通信原理,得到了计算基于时分多址(TDMA)的静态段消息的延迟时间和基于柔性时分多址(FTDMA)的动态段消息的延迟时间的数学期望和均方差的公式,使用CANoe.FlexRay对燃料电池城市客车通信进行了仿真,得到了各个消息的延迟时间。FlexRay网络中静态段消息可以精确地按照预先设计的时刻发送,动态段消息的延迟时间则振荡较大,但它的数学期望和均方差只与通信周期有关。     

用改进的安时计量法估计电动汽车动力电池SOC

为了解决安时计量法不能估计初始荷电状态(SOC0)、难于准确测量库仑效率和电池可用容量变化的问题,提出折算库仑效率的定义,建立开路电压法、K a lm an滤波法和安时计量法的组合方法估计电池SOC。具体算法中,根据温度和老化对电池可用容量的影响试验建立电池容量的影响因素模型,基于单变量电池模型实现K a lm an滤波。使用11 085 s的镍氢电池组FUDS试验数据验证方法精度,经与放电试验真实值比较得到的误差为2.3%,优于安时计量法的19.7%,满足电动汽车对SOC估计误差8%的使用要求。     

电动汽车用电池SOC定义与检测方法

为建立电动汽车电池管理系统的需要 ,探求铅酸电池荷电状态 (SOC)的实时测量和估计方法 ,分析了当前 SOC定义在变电流放电情况下出现不适应的原因 ,现有各种荷电状态检测方法的特点和存在的问题。在此基础上 ,对 SOC定义进行了修正 ,提出了“标定荷电状态”和“动态荷电状态”的概念 ,使之能很好地适应电动汽车用电池在变电流状态下的实时荷电状态估计。基于修正 SOC定义的电池荷电状态检测方法和计算模型具有简便、实用和可靠性