动车组辅助电源系统接地检测研究

为判断动车组的辅助电源系统是否发生单相接地短路故障,本文主要对动车组辅助电源系统接地检测进行研究,构建了IT系统接地故障分析模型,推导了零序电压随三相对地绝缘阻抗变化的公式,设计了检测系统零序电压的电路,并利用Matlab和Simulink软件对实验模型进行仿真,将仿真结果与公式求得的结果进行对比,验证公式的正确性。同时,搭建实际的测试平台,对各种接地方式下的三相不接地系统进行测试。测试结果表明,实验平台测得的零序电压与仿真模型测得的零序电压基本一致,所测零序电压及零序电压变化速率均随C相对地电阻RC的增加而下降,并且零序电压及零序电压的变化速率均受三相对地电容的影响。当RC相同时,三相对地电容值越大,测得的零序电压值越小;当RC=0时,测得的零序电压均接近165V;当RC=510kΩ时,测得的零序电压均接近0V,说明零序电压值基本不受三相对地电容值的影响。该研究为动车组三相三线制辅助电源系统的接地检测工作提供了理论依据。     

基于无迹卡尔曼滤波的电池SOC估算与仿真

基于一阶Thevenin模型的扩展卡尔曼滤波在实际工程应用中,因为要对系数求其雅各比矩阵,略去了高阶项所表示的部分电池特征,在电池电流变化剧烈情况下极易失真,不能真实地反映电池状态。论文提出了基于二阶Thevenin模型的无迹卡尔曼滤波算法,二阶模型本身就能更加真实地反映电池状态,同时该算法不是对数据进行切割处理,而是经过UT变化后数据简化的同时并没有丢失其本来特征。在不损失精度的前提下提高了算法对数据的处理效率。经实验验证其误差控制在2%以内,且算法本身具有很好的鲁棒性和收敛性。     

关口表接线错误检测方法的研究

为了方便电网工作人员快速、方便地判断台区关口表的接线是否发生接线错误,本文分析并使用Matlab软件仿真了多种条件下关口表可能出现的错接情况,包括三相线电流幅值相同时的两相反接和三相反接情况,以及一相线电流幅值与其他两相不同时的两相反接和三相反接情况。本文求解出了描述错误功率随功率因数角变化的公式以及错误功率与实际功率的大小关系,得出了在电网正常运行时,关口表在上述接线错误中测得的功率将明显减小这一结论。电网工作人员可以通过比较关口表数据和台区末端用户表数据之和来快速确认此台区关口表是否发生接线错误。     

基于极化效应PNGV模型的动力锂电池SOC估算

为提高锂电池荷电状态的估算精度及模拟锂离子电池实际充放电特性的准确性,本文通过改进现有的PNGV等效电路模型,在PNGV模型基础上,增加一节RC并联模块,使模型更好的反映电池的极化效应。同时,通过实验获取电池充放电特性,为卡尔曼滤波器提供精确的参数,并提出了电池的开路电压曲线模型,通过Matlab拟合验证满足精度要求。最后采用扩展卡尔曼滤波(extended kalmanfilter,EKF)算法对锂电池荷电状态(state of charge,SOC)进行估算,并与安时积分法进行比较。实验结果表明,估算最大误差不超过4.5%,平均不超过3%,提高了SOC的估算精度。该研究为电动汽车运行工况提供了理论依据。     

STM32的纯电动汽车分体式电池管理系统设计

为进一步提高纯电动汽车的电池管理系统技术,该系统采用ST公司的STM32 F103 RBT6芯片和Linear公司的LTC6803电池状态检测芯片,提出了一种新型的分体式电池管理系统(Battery Management System,BMS)设计方案.该系统对其进行了硬件电路设计和软件编程,并对电池荷电状况(Stage of Charge,SOC)的估算方法进行改进.实验结果表明,设计的电池管理系统能够对电池运行过程中的电压、电流和温度等电池状态进行实时监控,并利用CAN通讯模块与主控单元进行通信,将电池荷电状态以及控制信息反馈给整车控制器.该系统还实现了当电池处于非正常状态时进行及时的报警和处理动作,从而保证电池的稳定运行,有效延长了电池的使用寿命.