基于等效電路模型的鋰離子電池組SOC估算研究.pdf

1、鋰離子電池因其無污染、能量密度高等優(yōu)勢，已廣泛應(yīng)用于便攜式電子產(chǎn)品中，同時隨著傳統(tǒng)能源的匱乏和低碳經(jīng)濟的提倡，大容量的鋰離子電池已經(jīng)應(yīng)用于后備儲能和電動汽車的動力電源等方面。為了深入對電池的研究，需要建立電池的等效模型，準確的模型對電池管理及靠電池供電的系統(tǒng)開發(fā)都具有十分重要的意義。鋰離子電池的荷電狀態(tài)(SOC)是一個非常重要的狀態(tài)變量，與電池的壽命、安全性和使用效率密切相關(guān)，SO C的估算是電池管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文在研

2、究電池模型的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)對電池SOC的準確估算。論文首先介紹了鋰離子電池的工作原理和性能參數(shù)，對18650鋰離子電池組進行了充放電特性實驗、開路電壓特性實驗以及混合脈沖功率特性(HPPC)實驗，以實驗分析結(jié)果及電池常用電路模型為基礎(chǔ)，建立了考慮溫度參數(shù)的二階 RC等效電路模型。根據(jù)HPPC實驗結(jié)果，采用非線性最小二乘法實現(xiàn)了模型在不同SO C狀態(tài)下的參數(shù)辨識，同時利用指數(shù)擬合以及多項式擬合的方法得到了每個參數(shù)與SOC之間的函數(shù)關(guān)系，并驗

3、證了電池模型參數(shù)的準確性?；贛atlab/Simulink環(huán)境，利用高斯-厄米特濾波(GHQF)算法解決了電池等效電路模型中狀態(tài)空間方程的狀態(tài)估計問題，設(shè)計了基于GHQ F的SOC估算方法。最后把所建立模型的仿真輸出結(jié)果與真實值進行對比，驗證算法的準確性。
　　本文所建立的電池等效模型能夠很好地模擬電池的動靜態(tài)特性，滿足實際應(yīng)用和仿真的精度要求；基于GHQ F的電池 SOC估算方法獲得了較高的準確度，具有較好初值魯棒性和抗干擾能