1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究背景和意义
随着世界范围内人口的快速增长、经济的迅速发展以及人类生活水平的不断提高,人类对能源的需求量也在不断增加。能源的发展是一个能源、经济、环境三方面共同作用与影响的结果,能源供应的水平和质量直接关系着国民经济的发展以及生态环境的好坏。美国能源信息署发布的《国际能源展望2016》,预测到2040年,全球化石能源供应份额仍然高于3/4。这意味着,化石燃料仍将以很高的比例占据能源供应的主导地位。随着能源需求的不断增长和化石燃料储量的下降,全球能源供应愈发紧张,而化石燃料大量使用所带来的环境污染和温室效应等问题将直接影响着社会经济的可持续发展。能源问题作为一个世界性的战略问题备受关注,建立新的能源体系,大力推进以新能源替代化石能源的能源革命,已成为当前全球的共识。而电池不仅可以调节由于天气、时间等因素造成的用电量的不同,还可以存储光能、风能等产生的能量,并且随着环保电动汽车的广泛使用将会成为减少空气污染的重要步骤,且二次电池的再次换代,可节省大量的矿产资源,具有明显的社会效益和经济效益。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究内容与目标
电池的荷电状态(state of charge soc)指电池当前所存储的电量,即剩余电量,它是反映电池当前状态的主要技术参数。要提高电子产品或电动汽车的工作效率,使用时长等,应是使锂离子电池保持于最佳的工作状态。而电池放电是一个非常复杂的电化学反应过程,因此很难从内部的化学特性太推测锂离子电池的soc,如何快速、准确、实时地估算出电池的soc是至关重要的。
为了较好地估计锂电池的剩余电量,首先必须对锂电池进行建模,以获得较为准确的模型参数,并根据己获得的模型,完成锂电池剩余电量的最终估计。一般来说,与锂电池剩余电量密切相关的物理量包括电池端电压、电池的充放电电流、电池工作温度、电池内阻等。对电池进行建模也就是采用一定的模型来直接或间接地描述这些物理量与电池剩余电量间的关系。另一方面,合适的电池模型必须能准确反映电池的工作机理,反映出影响剩余电量的主要参数,还要能较为准确地匹配电池的充放电特性。在matlab/simulink中建立合适的锂离子电池模型的基础上,根据不同的soc估计方法进行研究,对照比较不同电量状态估计方法的优劣。
3. 研究计划与安排
1-5周:调研、查阅资料、结合毕业设计任务书,确定总体方案,完成开题报告;
4-6周:研究变电站运行方式,利用matlab搭建锂离子电池模型;
7-12周:在simulink中根据不同soc估计方法进行对比;
4. 参考文献(12篇以上)
references:
[1]. wu, x., x. li and j. du, state of chargeestimation of lithium-ion batteries over wide temperature range using unscentedkalman filter. ieee access, 2018. 6; 6: p. 41993-42003.
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