基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)鎳氫電池容量預(yù)估與電池管理系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了解決汽車尾氣所帶來的空氣污染，以及汽車快速增長后，石油消耗量導(dǎo)致國家能源安全問題，美國、日本、歐盟都制訂了長期的混合動力汽車發(fā)展規(guī)劃，我國政府在863重大專項中也對混合動力汽車開發(fā)做了大量的資金和政策支持。 混合動力汽車由電池提供輔助能源，因此混合動力汽車所使用電池組的剩余電量(SOC)的準確估算、電池組故障預(yù)測與報警、與整車控制器(HCU)的通訊等技術(shù)對混合動力整車開發(fā)具有至關(guān)重要的作用，因為本文的研究具有重要的理論意義和

2、實用價值。 本文針對該課題的實際需要，進行了以下幾個方面的研究工作： ①介紹了鎳氫動力電池相關(guān)的電化學(xué)基本概念，對鎳氫動力電池在整車實際工況下進行了相關(guān)實驗。在此基礎(chǔ)上，對實驗數(shù)據(jù)進行了分析與處理，得出了影響鎳氫動力電池性能的因素。 ②建立了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，利用電池實驗數(shù)據(jù)對該模型進行了模糊規(guī)則的修正與隸屬度函數(shù)的調(diào)優(yōu)。提出了變電流的方法，針對電池在不同放電條件下的動態(tài)SOC進行了驗證。 ⑧針對電池管理

3、系統(tǒng)的具體要求，進行了電路原理圖與PCB圖設(shè)計。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了基于PICl8F458單片機的電池管理系統(tǒng)硬件部分的實物，并對硬件部分的電氣連接進行了檢測與調(diào)試。 ④完成了電池管理系統(tǒng)的軟件編寫，包括：系統(tǒng)初始化子程序、2秒延時子程序、電池參數(shù)監(jiān)測子程序、CAN通訊子程序、串口通訊子程序、剩余電量(SOC)算法子程序以及主程序等。在此基礎(chǔ)上利用PIC單片機開發(fā)環(huán)境MPLAB軟件對采集電路板與主控制電路板相應(yīng)的源程序進行仿真調(diào)試

4、，通過“watch”功能窗口對相關(guān)寄存器值的變化進行觀察，找出其中不合理之處，并修改源程序。 ⑤搭建了測試電池管理系統(tǒng)的實驗臺，對電池管理系統(tǒng)采集電路板的電池參數(shù)檢測功能、采集電路板與主控制電路板的CAN通訊功能以及主控制電路板上的串口功能進行了測試。 本文通過變電流的方法對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進行了驗證，網(wǎng)絡(luò)預(yù)測SOC值與實驗真實SOC值誤差較小，達到了預(yù)期效果。對電池管理系統(tǒng)進行了相關(guān)的實驗，結(jié)果表明，電池管理系統(tǒng)能夠把