鋰離子電池模型參數(shù)辨識(shí)及SOC預(yù)測(cè)仿真分析.pdf

1、在倡導(dǎo)綠色低碳、節(jié)能環(huán)保的大背景之下，有著低排放、低噪音等優(yōu)點(diǎn)的電動(dòng)汽車得到了迅速的發(fā)展。而動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件同樣成為了人們的研究熱點(diǎn)。對(duì)于動(dòng)力電池，它的等效模型的選擇與精確的估算動(dòng)力電池荷電狀態(tài)（State of Charge SOC）是該領(lǐng)域的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。本文以鋰離子電池為研究對(duì)象，對(duì)電池等效電路模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，并且研究電池SOC數(shù)值估算的算法。
　　本文針對(duì)鋰離子電池的等效模型與估算電池 SOC數(shù)值的問(wèn)題上做

2、了以下幾個(gè)方面的工作：
　　首先介紹了論文的的研究背景；接著比較了幾種常用的動(dòng)力電池，總結(jié)了它們?cè)谛阅苌系膬?yōu)缺點(diǎn)，并且指出了鋰離子作為動(dòng)力電池在性能上的優(yōu)越性，確定了以鋰離子電池為研究對(duì)象；然后分析了電池現(xiàn)有的等效模型、SOC估算算法的研究現(xiàn)狀，指出現(xiàn)階段存有的問(wèn)題。
　　隨后介紹了鋰離子電池的發(fā)展過(guò)程，鋰離子電池的構(gòu)成、工作反應(yīng)原理；并且分析了鋰離子電池充放電的規(guī)律，鋰離子電池內(nèi)阻的組成和在工作狀態(tài)下的變化趨勢(shì)，導(dǎo)致電池容

3、量減少的因素；最后介紹了幾種常用的SOC估算方法。
　　由于精確的鋰離子電池等效模型對(duì)于電池 SOC數(shù)值的估算是十分重要的，因此接著介紹了幾類鋰離子電池的等效模型，對(duì)各類等效電路模型的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，確定了以二階RC電路作為鋰離子電池的等效電路模型，并推導(dǎo)出了數(shù)學(xué)方程模型。測(cè)取出了鋰離子電池的OCV-SOC關(guān)系曲線，利用曲線擬合的方法對(duì)二階等效電路模型中的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，分析所得結(jié)果，并利用仿真模型與實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證，以證明二階RC

4、等效電路模型的準(zhǔn)確性。為了滿足實(shí)際應(yīng)用要求，在自定義工況下，采用含遺忘因子遞推最小二乘法在線辨識(shí)鋰離子電池等效電路模型中的參數(shù)，結(jié)合鋰離子電池特性分析辨識(shí)結(jié)果，證明了辨識(shí)方法的正確性和合理性。
　　最后，基于在線辨識(shí)結(jié)果，利用擴(kuò)展的卡爾曼濾波算法對(duì)鋰離子電池的SOC值進(jìn)行估算。將電池 SOC寫入其狀態(tài)空間方程，利用聯(lián)合參數(shù)辨識(shí)法來(lái)估計(jì)鋰離子電池的SOC數(shù)值，即利用遺忘因子最小二乘法對(duì)模型參數(shù)在線辨識(shí)、修正，再利用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法