電動(dòng)汽車用鋰離子電池SOC估算方法研究.pdf

1、近年來(lái)隨著全球氣候、能源與環(huán)境等問(wèn)題逐漸凸顯,電動(dòng)汽車以其低污染、噪聲低、能源效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用維修方便等優(yōu)勢(shì)成為汽車工業(yè)研究熱點(diǎn)。作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力來(lái)源,鋰離子電池以其能量密度高、小型輕量和高輸出功率等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為首選,鋰離子電池荷電狀態(tài)(state of charge, SOC)估計(jì)一直是電池研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。本研究以電動(dòng)汽車用鋰離子電池為研究對(duì)象,結(jié)合鋰離子電池在實(shí)際工況下的特性,對(duì)鋰離子電池建模方法和SOC估計(jì)算法進(jìn)行了較深

2、入研究。
　　首先介紹了電動(dòng)汽車用鋰離子電池組成、制作工藝、結(jié)構(gòu)以及工作原理,并對(duì)鋰離子電池的主要性能參數(shù)做出針對(duì)性的研究,同時(shí)采用自行開(kāi)發(fā)的鋰離子電池測(cè)試系統(tǒng),進(jìn)行相關(guān)電池參數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試?；诮?jīng)典的電池模型的分析,并結(jié)合電池在實(shí)際工況下的特性,本文決定采用PNGV改進(jìn)模型對(duì)電動(dòng)汽車用鋰離子電池進(jìn)行建模,借助對(duì)電池放電曲線及恢復(fù)曲線的分析,運(yùn)用最小二乘法完成對(duì)模型參數(shù)的辨識(shí),并采用MATLAB/SIMULINK仿真模塊,實(shí)現(xiàn)了所建

3、立模型準(zhǔn)確性的驗(yàn)證。
　　然后綜合分析經(jīng)典SOC估算方法,基于PNGV改進(jìn)模型,利用擴(kuò)展Kalman濾波算法,結(jié)合安時(shí)積分法實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池系統(tǒng)空間狀態(tài)的建模,借助開(kāi)路電壓法對(duì)鋰離子電池荷電狀態(tài)初始值的預(yù)估計(jì),運(yùn)用擴(kuò)展Kalman濾波算法的迭代運(yùn)算,完成對(duì)鋰離子電池SOC估計(jì)。
　　最后通過(guò)MATLAB仿真和電池充放電實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比可知,PNGV改進(jìn)模型所模擬的電池特性非常接近真實(shí)情況,基于PNGV改進(jìn)模型的SOC估算方法運(yùn)用