鋰離子電池模型參數(shù)辨識及SOC預測仿真分析.pdf

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

2、了以下幾個方面的工作：
　　首先介紹了論文的的研究背景；接著比較了幾種常用的動力電池，總結了它們在性能上的優(yōu)缺點，并且指出了鋰離子作為動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)階段存有的問題。
　　隨后介紹了鋰離子電池的發(fā)展過程，鋰離子電池的構成、工作反應原理；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，導致電池容

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，對各類等效電路模型的特點進行了分析，確定了以二階RC電路作為鋰離子電池的等效電路模型，并推導出了數(shù)學方程模型。測取出了鋰離子電池的OCV-SOC關系曲線，利用曲線擬合的方法對二階等效電路模型中的參數(shù)進行計算，分析所得結果，并利用仿真模型與實際數(shù)據(jù)對比驗證，以證明二階RC

4、等效電路模型的準確性。為了滿足實際應用要求，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鋰離子電池等效電路模型中的參數(shù)，結合鋰離子電池特性分析辨識結果，證明了辨識方法的正確性和合理性。
　　最后，基于在線辨識結果，利用擴展的卡爾曼濾波算法對鋰離子電池的SOC值進行估算。將電池 SOC寫入其狀態(tài)空間方程，利用聯(lián)合參數(shù)辨識法來估計鋰離子電池的SOC數(shù)值，即利用遺忘因子最小二乘法對模型參數(shù)在線辨識、修正，再利用擴展卡爾曼濾波算法