基于等效電路模型的鋰離子電池組SOC估算研究.pdf

1、鋰離子電池因其無(wú)污染、能量密度高等優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品中，同時(shí)隨著傳統(tǒng)能源的匱乏和低碳經(jīng)濟(jì)的提倡，大容量的鋰離子電池已經(jīng)應(yīng)用于后備儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車的動(dòng)力電源等方面。為了深入對(duì)電池的研究，需要建立電池的等效模型，準(zhǔn)確的模型對(duì)電池管理及靠電池供電的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)都具有十分重要的意義。鋰離子電池的荷電狀態(tài)(SOC)是一個(gè)非常重要的狀態(tài)變量，與電池的壽命、安全性和使用效率密切相關(guān)，SO C的估算是電池管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文在研

2、究電池模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池SOC的準(zhǔn)確估算。論文首先介紹了鋰離子電池的工作原理和性能參數(shù)，對(duì)18650鋰離子電池組進(jìn)行了充放電特性實(shí)驗(yàn)、開(kāi)路電壓特性實(shí)驗(yàn)以及混合脈沖功率特性(HPPC)實(shí)驗(yàn)，以實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果及電池常用電路模型為基礎(chǔ)，建立了考慮溫度參數(shù)的二階 RC等效電路模型。根據(jù)HPPC實(shí)驗(yàn)結(jié)果，采用非線性最小二乘法實(shí)現(xiàn)了模型在不同SO C狀態(tài)下的參數(shù)辨識(shí)，同時(shí)利用指數(shù)擬合以及多項(xiàng)式擬合的方法得到了每個(gè)參數(shù)與SOC之間的函數(shù)關(guān)系，并驗(yàn)

3、證了電池模型參數(shù)的準(zhǔn)確性?；贛atlab/Simulink環(huán)境，利用高斯-厄米特濾波(GHQF)算法解決了電池等效電路模型中狀態(tài)空間方程的狀態(tài)估計(jì)問(wèn)題，設(shè)計(jì)了基于GHQ F的SOC估算方法。最后把所建立模型的仿真輸出結(jié)果與真實(shí)值進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證算法的準(zhǔn)確性。
　　本文所建立的電池等效模型能夠很好地模擬電池的動(dòng)靜態(tài)特性，滿足實(shí)際應(yīng)用和仿真的精度要求；基于GHQ F的電池 SOC估算方法獲得了較高的準(zhǔn)確度，具有較好初值魯棒性和抗干擾能