三元鋰離子電池的SoC估計方法研究.pdf

1、三元鋰離子電池與磷酸鐵鋰、鈷酸鋰和錳酸鋰離子電池相比，具有能量密度高，成本低的優(yōu)點，能夠更好地解決純電動車的續(xù)航里程問題。NCR18650A是松下公司出產的一款鎳鈷鋁三元鋰離子電池，通過小單體串并聯(lián)組成電池組，可以作為電動汽車動力電池和太陽能儲能電池。對電池SoC進行估計是實現(xiàn)電池管理最重要的也是最基礎的工作?；陔姵貙嶒灉y試數(shù)據(jù)，建立電池的電路模型，得到電池的電路模型參數(shù)，在此基礎上運用智能算法對電池SoC進行估計，是目前比較成熟的電

2、池SoC估計方法。綜合調研發(fā)現(xiàn)，當前電池測試中存在一些共性問題，如設備采樣速率的選取、實驗數(shù)據(jù)的處理方法沒有被詳細的分析;傳統(tǒng)的SoC定義不適合動態(tài)工況的安時計量;電池特性試驗靜置時長對SoC估計的影響程度;充、放電極化參數(shù)的差別;極化RC網絡環(huán)節(jié)數(shù)的確定都沒有得到詳細的分析和研究，實驗證明這些因素影響電池SoC的估計精度。
　　本文基于NI6221數(shù)據(jù)采集卡和LabVIEW軟件等搭建了電池測試系統(tǒng)?？紤]環(huán)境溫度，充、放電倍率等因

3、素對電池容量的影響，使用電池官方數(shù)據(jù)和實驗測試數(shù)據(jù)，對電池的SoC定義進行了修正。基于修正后的SoC定義和特性測試數(shù)據(jù)，建立了電池參數(shù)模型，并得到了充、放電下的電池參數(shù)?；诘玫降碾姵啬Ｐ停褂肧R-UKF算法估計了NCR18650A電池的SoC。論文主要工作包括:
　　第一，設計并搭建了電池測試系統(tǒng)，完成了電池容量、特性和模擬工況測試。提出從大量數(shù)據(jù)中高效、準確提取電池特性參數(shù)的方法。綜合考慮數(shù)據(jù)處理時間和測試精度，當電壓采樣頻

4、率為10Hz時，可精確地從電池的零狀態(tài)響應中測量到電池的歐姆壓降。
　　第二，考慮電池的充放電倍率、溫度、循環(huán)次數(shù)和充放電效率，修正了電池SoC的定義。實驗結果表明，修正SoC定義計量精確，可用于變工況下的動態(tài)安時計量。
　　第三，建立了電池等效電路離散模型，并完成了參數(shù)識別。在電池的電勢特性的分析中，考慮電池的滯回特性和靜置時長對EMF測量誤差的影響。對于電池的超電勢特性，研究了不同SoC下的電池的歐姆內阻和極化情況。