基于改進(jìn)Thevenin模型的磷酸鐵鋰電池SOC預(yù)測方法研究.pdf

1、混合動力裝甲車輛性能的好壞可以作為衡量一個(gè)國家作戰(zhàn)水平的標(biāo)準(zhǔn)。近年來，磷酸鐵鋰電池因其很高的比能量和安全性而越來越受到重視。鋰離子的剩余電量(SOC)是電池管理系統(tǒng)(BMS)研究的首要問題，對提高裝甲車輛的整車性能具有重要意義。
　　本文旨在研究一種可以在線測量電池SOC的方法，主要從電池模型和估算方法兩個(gè)方面進(jìn)行研究。通過對比常用電池模型，本文選擇了工程使用范圍廣泛的Thevenin模型，為了更好的模擬電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)，在Th

2、evenin模型基礎(chǔ)上增加了一個(gè)RC環(huán)，并利用HPPC實(shí)驗(yàn)對模型的參數(shù)進(jìn)行了辨識；接著在MATLAB/SIMULINK中搭建電壓仿真模型，在恒流脈沖工況下對改進(jìn)模型進(jìn)行驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明改進(jìn)模型較原模型誤差更小，改進(jìn)模型平均誤差為0.04V，原模型平均誤差為0.15V，說明改進(jìn)模型具有更高的精度。
　　模型確定后，將模型參數(shù)辨識結(jié)果和開路電壓法確定的電壓初值帶入擴(kuò)展卡爾曼濾波算法(EKF)中對電池剩余電量進(jìn)行預(yù)測；接著在SIMUL

3、INK中搭建電池仿真模型，輸入電池的負(fù)載電壓和工作電流，輸出為電池的SOC和量測噪聲協(xié)方差，代入實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)；最后將EKF估算結(jié)果和仿真結(jié)果對比，結(jié)果表明SOC估計(jì)值能夠快速向理論值收斂，并在理論值附近波動，SOC估計(jì)精度在5％以內(nèi)，說明所建模型和所用算法可以較真實(shí)的反映裝甲車輛的工作狀態(tài)，滿足測試要求。
　　論文還設(shè)計(jì)了SOC估算的軟硬件。硬件部分主要是電流電壓動態(tài)存儲測試裝置的設(shè)計(jì)，該裝置具有抗干擾、電磁屏蔽、穩(wěn)定性強(qiáng)、數(shù)據(jù)不