基于H∞濾波器的鋰電池SOC估計與功率預(yù)測方法的研究.pdf

1、為了緩解能源危機(jī)、減少環(huán)境污染，電動汽車在近年來得到了很大的應(yīng)用與發(fā)展。鋰離子電池作為一種新能源，因其在多方面的優(yōu)點(diǎn)，如環(huán)保、比能高等，成為電動汽車的主流動力來源。雖然鋰離子電池的技術(shù)在不斷完善，但它在壽命和安全問題上仍舊無法完全滿足使用的需要。電池的充電狀態(tài)與極限放電能力對電動汽車的性能有著重要的影響。所以需要準(zhǔn)確評估鋰電池的荷電狀態(tài)SOC(state of charge)和功率狀態(tài)SOP(state of power)。
　　

2、本文針對磷酸鐵鋰單體電池在充放電過程中表現(xiàn)出的動態(tài)特性，建立了一種考慮電壓滯回特性的二階RC等效電路模型，同時引入了H∞濾波算法。將上述模型和H∞濾波算法應(yīng)用到鋰離子電池的SOC估計中，并和目前廣泛應(yīng)用的擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(Extended Kalman Filter，EKF)作比較。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，這種算法大幅度降低了SOC估計過程中的模型誤差和算法誤差，提高了估計的魯棒性。最后將電池電壓、電流和SOC的估計結(jié)果作為綜合約束條件來預(yù)測鋰離

3、子電池實(shí)際可用的最大充放電功率。在脈沖充放電實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過與混合脈沖功率預(yù)測算法的比較，驗(yàn)證了本文提出的聯(lián)合約束算法估算SOP的方法在預(yù)測電池功率狀態(tài)時具有較高的準(zhǔn)確性。
　　本文在最后一部分設(shè)計了鋰離子電池性能估計的硬件平臺。整個硬件系統(tǒng)分為電池主控功能單元和測控功能單元。測控單元主要負(fù)責(zé)對電池的工作狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控顯示，并將狀態(tài)信息上傳至主控單元;主控單元通過采集到的狀態(tài)信息用算法估計出電池的SOC，估計算法采用基于模塊的