基于CKF的鋰電池SOC估算研究.pdf

1、近年來我國電動汽車發(fā)展迅速，鈦酸鋰電池具有倍率性能好、使用壽命長、安全性高等優(yōu)勢，因此成為電動汽車的理想動力裝置。精準的SOC可以有效防止電池過充、過放，保障電池的安全應用，實現(xiàn)電池能量最高效率的利用，為后續(xù)的主動均衡研究提供數(shù)據(jù)方案，對預測電動車的剩余行駛里程以及電池組的使用和維護有著重要的意義。由于在當前傳感器存在漂移電流，從而導致估計算法與電池模型使用了帶有誤差的數(shù)據(jù)，進而造成荷電狀態(tài)(State of Charge，SOC)估算

2、值存在偏差。
　　本文首先介紹了鋰離子電池的化學反應原理和工作特性，進而突出了鈦酸鋰電池在應用中的優(yōu)越性，為后續(xù)模擬工況的進行提供了可靠的實驗對象，然后介紹了現(xiàn)階段主要的SOC估計算法，通過分析對比確定了后續(xù)估計SOC時所用的算法。
　　針對估計SOC結(jié)果受漂移電流影響這一現(xiàn)象，通過分析漂移電流的產(chǎn)生，表明了漂移電流長期存在卻又一直被忽略，選用多個不同測量精度的傳感器，通過模擬工況實驗，驗證了漂移電流對SOC估計結(jié)果的影響程

3、度，實驗表明估算誤差與漂移電流大小呈現(xiàn)出正比關系。
　　最后，介紹擴展卡爾曼濾波器(EKF)、無跡卡爾曼濾波器(UKF)、容積卡爾曼濾波器(CKF)算法，分析了三種非線性卡爾曼濾波器的性能，其中UKF和CKF算法在濾波精度上高于EKF，并通過數(shù)學理論證明了CKF算法在處理非線性系統(tǒng)時的穩(wěn)定性和收斂性，對鈦酸鋰電池進行了經(jīng)典的充電、放電實驗，分別以Drift-Ah積分法和電化學噪聲模型作為濾波器的狀態(tài)方程和觀測方程，以CKF對電池S