鋰電池SOC估算方法及串聯(lián)電池組一致性研究.pdf

1、近些年來(lái)電動(dòng)車的發(fā)展受到人們的關(guān)注，然而，由于電動(dòng)車電池自身的不穩(wěn)定性，關(guān)于剩余電量估算及充電狀態(tài)下串聯(lián)電池組一致性問(wèn)題還沒(méi)有得到妥善的解決。因此，本論文將針對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行如下的研究。
　　首先，針對(duì)鋰電池組進(jìn)行建模的問(wèn)題，本文構(gòu)建具有溫度標(biāo)稱的動(dòng)力電池模型，由根據(jù)電池電荷量變化和電流平衡關(guān)系的充放電模型KiBaM(Kinetic Battery Model)和帶有易受溫度影響電阻的二階充放電模型組成。由電荷量控制電壓受控源，將電

2、流、電池端電壓、剩余電量、溫度有效的結(jié)合在一起。數(shù)學(xué)模型往往依據(jù)的是經(jīng)驗(yàn)，各種現(xiàn)象之間沒(méi)有直接的關(guān)系;電化學(xué)模型卻因較強(qiáng)的計(jì)算和特定的電池輸入而不具有一般性;等效電路模型能夠在一定程度上體現(xiàn)電池的特性，但是只能依據(jù)電流、電壓。
　　其次，將鋰電池的工作狀態(tài)劃分為靜置和充放電兩種情況，根據(jù)不同的電池狀態(tài)采用與之對(duì)應(yīng)的SOC估算方法。利用改進(jìn)的擴(kuò)展卡爾曼濾波法(EKF)去估算鋰電池的剩余電量，通過(guò)一階泰勒公式展開(kāi)，將電池的非線性問(wèn)題轉(zhuǎn)

3、成線性化方法處理，將剩余電量的狀態(tài)方程進(jìn)行恰當(dāng)?shù)臏囟妊a(bǔ)償。電流、溫度作為輸入量，電壓作為輸出量，預(yù)測(cè)的電池剩余電量作為狀態(tài)變量來(lái)估算。仿真結(jié)果證明電池的電壓、電流、溫度主要影響電池的剩余電荷量。而且基于EKF估算SOC的誤差會(huì)減小，精度會(huì)提高。
　　最后，針對(duì)串聯(lián)電池組的電量一致性問(wèn)題，運(yùn)用平均值和差值比較法的控制策略去度量電池的不均衡性并利用改進(jìn)的二級(jí)雙向非耗散型分流均衡系統(tǒng)，來(lái)均衡串聯(lián)電池組的一致性，通過(guò)仿真較好地實(shí)現(xiàn)了串聯(lián)電