LiFePO4動力電池組放電末端SOC估計研究.pdf

1、高能量比、良好的安全性能以及較長的循環(huán)壽命使得純電動汽車越來越青睞使用磷酸鐵鋰電池作為其動力電池組，磷酸鐵鋰電池組的荷電狀態(tài)(State-of-Charge，SOC)估計精度是搭建動力電池系統(tǒng)（Battery-Management-System，BMS）必要的基礎性工作之一，不論從提高純電動汽車的安全性方面還是經(jīng)濟方面均有著重要意義。
　　本論文主要研究了磷酸鐵鋰電池組容量和與內阻特性、容量衰減和內阻增加模型以及電池組放電末端SO

2、C估計方法。
　　電池在一個充放電循環(huán)內可分為放電平臺和放電末端兩個階段。電池的容量和內阻特性隨著環(huán)境和實際工況的呈現(xiàn)高度非線性。影響電池容量和內阻特性的主要因素有環(huán)境溫度、循環(huán)次數(shù)、充放電倍率和充放電深度(Depth-of-Discharge，DOD)。溫度越高容量越大，循環(huán)次數(shù)增加時容量發(fā)生衰減，而充放電倍率和放電深度對容量的影響比較小。溫度升高電池內阻減小，循環(huán)次數(shù)增多內阻增大，內阻在放電末端發(fā)生較大的增長。
　　電池

3、組的特性由電池組中性能最差的單體決定，將電池組的研究轉化為對加速衰減條件下的單體研究。設計包含關鍵影響因素的實驗，建立基于Arrhenius規(guī)律的容量衰減和內阻增加模型，驗證容量估計均方差最大為0.6，內阻估計均方差為0.048。
　　在容量衰減和內阻增加模型基礎上建立SOC估計非線性狀態(tài)空間模型，使用無跡卡爾曼濾波算法(Unscented-Kalman-Filter，UKF)估計3個不同溫度下電池組SOC，其最大的估計誤差為0.