LiFePO4動(dòng)力電池組放電末端SOC估計(jì)研究.pdf

1、高能量比、良好的安全性能以及較長(zhǎng)的循環(huán)壽命使得純電動(dòng)汽車(chē)越來(lái)越青睞使用磷酸鐵鋰電池作為其動(dòng)力電池組，磷酸鐵鋰電池組的荷電狀態(tài)(State-of-Charge，SOC)估計(jì)精度是搭建動(dòng)力電池系統(tǒng)（Battery-Management-System，BMS）必要的基礎(chǔ)性工作之一，不論從提高純電動(dòng)汽車(chē)的安全性方面還是經(jīng)濟(jì)方面均有著重要意義。
　　本論文主要研究了磷酸鐵鋰電池組容量和與內(nèi)阻特性、容量衰減和內(nèi)阻增加模型以及電池組放電末端SO

2、C估計(jì)方法。
　　電池在一個(gè)充放電循環(huán)內(nèi)可分為放電平臺(tái)和放電末端兩個(gè)階段。電池的容量和內(nèi)阻特性隨著環(huán)境和實(shí)際工況的呈現(xiàn)高度非線性。影響電池容量和內(nèi)阻特性的主要因素有環(huán)境溫度、循環(huán)次數(shù)、充放電倍率和充放電深度(Depth-of-Discharge，DOD)。溫度越高容量越大，循環(huán)次數(shù)增加時(shí)容量發(fā)生衰減，而充放電倍率和放電深度對(duì)容量的影響比較小。溫度升高電池內(nèi)阻減小，循環(huán)次數(shù)增多內(nèi)阻增大，內(nèi)阻在放電末端發(fā)生較大的增長(zhǎng)。
　　電池

3、組的特性由電池組中性能最差的單體決定，將電池組的研究轉(zhuǎn)化為對(duì)加速衰減條件下的單體研究。設(shè)計(jì)包含關(guān)鍵影響因素的實(shí)驗(yàn)，建立基于Arrhenius規(guī)律的容量衰減和內(nèi)阻增加模型，驗(yàn)證容量估計(jì)均方差最大為0.6，內(nèi)阻估計(jì)均方差為0.048。
　　在容量衰減和內(nèi)阻增加模型基礎(chǔ)上建立SOC估計(jì)非線性狀態(tài)空間模型，使用無(wú)跡卡爾曼濾波算法(Unscented-Kalman-Filter，UKF)估計(jì)3個(gè)不同溫度下電池組SOC，其最大的估計(jì)誤差為0.