鋰離子電池模型的參數(shù)辨識.pdf

1、單兵電源系統(tǒng)為單兵執(zhí)行任務(wù)提供了重要的能源保障，本文選擇鋰離子電池作為單兵電源系統(tǒng)的儲能原件。為了監(jiān)測鋰離子電池，需要對電池進(jìn)行建模并對模型的參數(shù)進(jìn)行辨識。
　　本文總結(jié)了常用的幾種經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃偷刃щ娐纺Ｐ?，分析了各模型的基本特點(diǎn)，并選擇Nernst模型、混合模型、一階RC等效電路模型和二階RC等效電路模型作為下一步進(jìn)行模型參數(shù)辨識的候選模型。
　　設(shè)計(jì)了不同環(huán)境溫度、不同放電電流下的脈沖放電試驗(yàn)，并通過試驗(yàn)，獲取了電池的充放

2、電數(shù)據(jù)。根據(jù)電池的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用離線辨識的方法對各候選模型進(jìn)行了參數(shù)辨識。在恒流工況、階梯脈沖工況下對電池的放電曲線進(jìn)行仿真，通過對比模型的仿真放電曲線和實(shí)測放電曲線，驗(yàn)證了相關(guān)離線辨識方法的正確性。基于各模型的精確度和復(fù)雜程度，選擇一階 RC模型作為單兵電源系統(tǒng)的基本模型。
　　以一階RC模型為對象，通過對比不同環(huán)境溫度、放電電流下的辨識結(jié)果，對模型參數(shù)進(jìn)行分析，研究了環(huán)境溫度、放電電流等因素對電池容量、OCV-SOC曲線、電池

3、阻抗等參數(shù)的實(shí)際影響。
　　根據(jù)單兵電源系統(tǒng)的實(shí)際工況的特點(diǎn)，提出了一種輪休工作方式，結(jié)合單兵電源系統(tǒng)的輪休工作方式，分別提出了兩種參數(shù)在線辨識方法。其中，一種是結(jié)合常用的遞推最小二乘方法，只能處理時不變系統(tǒng)，可在單體處于輪休的靜置狀態(tài)時，對模型的參數(shù)進(jìn)行辨識。另一種方法是基于粒子群尋優(yōu)的參數(shù)辨識方法，此方法可以處理時變系統(tǒng)，能對參數(shù)進(jìn)行實(shí)時辨識。最后，使用仿真驗(yàn)證的方法，初步驗(yàn)證了兩種方法的可行性，在單兵電源系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用效果