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
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51677058
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    63.0万
  • 负责人：
    吴铁洲
  • 依托单位：
    湖北工业大学
  • 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
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

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 .
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。

结项摘要

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。

项目成果

期刊论文数量（20）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（6）
A PCH strong tracking control strategy for power coordinated allocation of Li-SC HESS
Li-SC HESS功率协调分配的PCH强跟踪控制策略
  • 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
基于RTS-IEKPF算法的锂电池SOC估算
  • 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
基于遗传算法的电动汽车HESS功率优化分配
  • 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
自动引导车电池SOC估算方法研究
  • 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

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

不同脉冲参数下等离子体活化水活性氮特性
  • DOI：
    10.13336/j.1003-6520.hve.20210679
  • 发表时间：
    2022
  • 期刊：
    高电压技术
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    满晨曦;黄邦斗;章程;徐元中;吴铁洲;邵涛
  • 通讯作者：
    邵涛
基于滑模观测器的动力锂离子电池荷电状态估计
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Energy and Power Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴铁洲;王明悦;肖青
  • 通讯作者：
    肖青
间歇-正负脉冲蓄电池快速充电方法的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Recent Patents on Electrical & Electronic Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴铁洲;白婷;胡丽平;李子龙
  • 通讯作者：
    李子龙
Application of UKF in the SOC Estimation of Power Battery Based On Improved EMF Model
UKF在基于改进EMF模型的动力电池SOC估算中的应用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Recent Patents on Electrical & Electronic Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴铁洲;胡丽平;李子龙;白婷
  • 通讯作者：
    白婷
Research on Searching for Optimal Frequency in Variable Frequency Charging Technology
变频充电技术中寻找最佳频率的研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Recent Patents on Electrical & Electronic Engineering
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    吴铁洲;李子龙;白婷;胡丽平
  • 通讯作者：
    胡丽平

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

吴铁洲的其他基金

PHEV和EV用动力蓄电池充电关键技术基础研究
  • 批准号：
    51247004
  • 批准年份：
    2012
  • 资助金额：
    15.0 万元
  • 项目类别：
    专项基金项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码