水下機(jī)器人鋰電池管理系統(tǒng)研究.pdf

1、目前,國(guó)內(nèi)對(duì)于應(yīng)用在水下機(jī)器人中動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)的研究仍處于起步階段,鋰電池的問(wèn)題正在逐漸成為制約水下機(jī)器人技術(shù)發(fā)展的主要因素之一,由于電池一次充電使用時(shí)間短,電池循環(huán)壽命受到各種因素的制約,電池價(jià)格受到正負(fù)極材料成本的限制等等各方面的因素,對(duì)鋰電池實(shí)施有效的管理,提高電池使用效率,安全、有效的利用電池能量、延長(zhǎng)電池使用壽命、提升電池的可靠性具有非常重要的意義。
　　 本文主要設(shè)計(jì)了鋰電池管理系統(tǒng)的整體方案,完成管理系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)

2、測(cè)模塊、剩余電量估算模塊和均衡控制模塊的設(shè)計(jì)研究。其中狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊主要完成對(duì)鋰電池組電池電壓、電流和溫度等重要參數(shù)的采集。在完成了狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)之上,重點(diǎn)研究了電池剩余電量的估算系統(tǒng)設(shè)計(jì),提出了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能卡爾曼剩余電量估算方法。最后,為了增加電池組系統(tǒng)的可靠性,對(duì)均衡控制模塊進(jìn)行了理論上的研究。
　　 對(duì)于水下機(jī)器人而言,剩余電量估算模塊是防止電池過(guò)充過(guò)放的主要依據(jù),只有估算準(zhǔn)確才能更有效的使用水下機(jī)器人,提高動(dòng)

3、能使用效率、延長(zhǎng)電池使用時(shí)間,更好的完成所需工作與試驗(yàn),是鋰電池管理系統(tǒng)中重要的一部分。本文主要分析了安時(shí)法、擴(kuò)展卡爾曼濾波法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法在剩余電量估算方面的優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合水下機(jī)器人的實(shí)際要求,綜合運(yùn)用這些估算方法,揚(yáng)長(zhǎng)避短,提出了適合水下機(jī)器人電池組的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能卡爾曼剩余電量估算方法。首先根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊獲取的電流值進(jìn)行安時(shí)法的剩余電量值提取,然后加入電壓參數(shù)對(duì)其進(jìn)行基于擴(kuò)展卡爾曼濾波法的修正,最后加入溫度參數(shù)通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的