鋰離子電池組等效電路建模及SOC估算的研究.pdf

1、隨著世界能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)峻，各國(guó)政府對(duì)零排放和節(jié)能環(huán)保的電動(dòng)汽車的研發(fā)越來(lái)越重視，使得新能源汽車成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)課題。電池管理系統(tǒng)（Battery Management System，BMS）作為電動(dòng)汽車的重要組成部分，通過(guò)對(duì)車載動(dòng)力電池的有效控制和管理，從而保障了電動(dòng)汽車安全可靠的運(yùn)行。其中電池荷電狀態(tài)（State Of Charge，SOC）的準(zhǔn)確估算是電池管理系統(tǒng)運(yùn)行的前提和關(guān)鍵技術(shù)之一，并且一直以來(lái)都是研究的熱

2、點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。
　　為此本論文以鋰離子電池為研究對(duì)象，針對(duì)影響 SOC估算精度的電池模型和 SOC在線估算方法展開(kāi)了深入研究。全文首先介紹了鋰離子電池 SOC估計(jì)的背景和意義，闡述了 SOC估算的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，研究了鋰離子電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，分析了影響電池性能的主要因素，搭建了電池測(cè)試平臺(tái)，開(kāi)展了充放電、開(kāi)路電壓和混合脈沖功率特性(Hybrid Pulse Power Characterization，HPPC)等一系列特

3、性試驗(yàn)，完成了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理。在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，考慮模型的精度和算法的復(fù)雜度的前提下，提出了二階 RC等效電路模型來(lái)模擬鋰離子電池的工作特性，采用指數(shù)擬合的方法辨識(shí)了模型的動(dòng)態(tài)參數(shù)，在恒流和自定義周期電流工況下驗(yàn)證了模型參數(shù)的有效性。根據(jù)等效電路模型建立了電池系統(tǒng)的狀態(tài)空間方程，在Matlab/Simulink平臺(tái)上，利用高斯厄密特算法（Gauss-Hermite Quadrature Filter，GHQF）實(shí)現(xiàn)了對(duì)狀態(tài)量SO