磷酸鐵鋰電池建模及SOC算法研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著能源危機(jī)、環(huán)境問(wèn)題的日益突出，磷酸鐵鋰電池以其自身的安全性、無(wú)污染等眾多性能優(yōu)點(diǎn)逐漸受到廣泛的關(guān)注，在汽車，后備電源等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為深入對(duì)電池的研究，建立符合電池特性的準(zhǔn)確模型對(duì)于電池管理系統(tǒng)及工程開發(fā)有著十分重要的意義，而作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池而言，準(zhǔn)確的荷電狀態(tài)(SOC)的估計(jì)對(duì)提高電池使用壽命和整車性能都具有重要意義。
　　為了建立準(zhǔn)確的電池模型，本論文進(jìn)行了大量的充放電試驗(yàn)來(lái)對(duì)磷酸鐵鋰電池的性能特性進(jìn)

2、行研究，在不同溫度、不同放電倍率下，不同的荷電狀態(tài)下進(jìn)行HPPC復(fù)合脈沖充放電測(cè)試，獲取充放電雙方向上的參數(shù)。結(jié)合現(xiàn)有等效電路模型進(jìn)行一階和二階模型的改進(jìn)。通過(guò)在三種工況下與實(shí)際工況響應(yīng)值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，建立的兩種模型都具有較高的精度，其中在復(fù)雜工況下一階修正模型的平均誤差為0.025V，二階修正模型的平均誤差為0.0103V，為后文擴(kuò)展卡爾曼濾波算法估算SOC提供了準(zhǔn)確的模型。
　　作為電動(dòng)汽車發(fā)展的核心技術(shù)之一的動(dòng)力電池的荷電狀

3、態(tài)（SOC）估算，是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化、實(shí)用化的關(guān)鍵。本文在前文建立的模型基礎(chǔ)上，采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)電池的剩余電量進(jìn)行估算。通過(guò)在四種不同工況下對(duì)卡爾曼濾波算法進(jìn)行對(duì)比，一階模型的卡爾曼濾波算法的精度在恒工況下要略高于二階模型算法的精度，二階模型算法在變工況下有更高的精度。通過(guò)在復(fù)雜工況下對(duì)二階模型的收斂性驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，在初始誤差為20％時(shí)，電池經(jīng)過(guò)9分鐘的運(yùn)行后，算法估算的精度收斂到5%左右。初始誤差為50%時(shí)，算法經(jīng)過(guò)40分鐘的調(diào)整后