鋰電池荷電狀態(tài)估計策略研究.pdf

1、高能量鋰離子電池具有工作電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長等特點，廣泛應用于電動汽車、武器裝備、通信等領域，電池荷電狀態(tài)（SOC）估計直接影響電池組充放電策略、使用效率、循環(huán)壽命和安全性能，是電池管理技術發(fā)展應用的核心關鍵技術，具有重要研究意義。受溫度、循環(huán)次數(shù)、老化等因素的影響，鋰離子電池具有很強的非線性性和時變性，實時精確的荷電狀態(tài)估計十分困難。本文以鈷酸鋰電池為研究對象，圍繞電池電化學特性測試、等效電路模型建立和SOC估計算法展開研究。

2、
　　首先，針對高精度的電池電化學特性測試問題，搭建了鋰離子電池測試平臺，并設計了鋰離子電池測試方案，為后續(xù)電池模型建立及算法驗證提供了試驗數(shù)據。提出了基于最大可用容量的放電速率修正系數(shù)，并在電池全壽命周期內建立了電池容量的退化模型，實現(xiàn)了電池最大可用容量的實時修正，消除了在SOC估計時由于使用固定不變的額定容量值與實際可用容量不符對估算精度造成的影響。
　　其次，針對電池精確建模問題，建立了改進后的多階thevenin等效

3、電路模型，并對模型參數(shù)進行了辨識。在等效電路模型中引入描述滯回電壓變化特性的滯回因子，并仿真驗證了滯回因子描述電池開路電壓滯回特性的有效性。通過不同階等效電路模型精度對比，權衡模型精度和復雜度，最終確定了改進后的二階thevenin等效電路模型為SOC估計算法所用模型。
　　最后，針對安時積分法存在誤差累積及卡爾曼濾波算法受系統(tǒng)噪聲限制的問題，提出了基于安時積分和粒子濾波修正的SOC估計算法，并在不同電流工況下對所提算法進行了驗證