锂离子电池SOC估算及变电流均衡控制研究

发布时间：2024-04-21 10:15

　　近年来,随着科技的发展、电池装配工艺的提升和大规模自动化生产技术的推广,电池管理系统的性能也在不断提高着。其中,锂离子电池荷电状态(SOC)的估算及电池组均衡控制已经成为电池管理系统的核心技术。本文以锂离子电池为研究对象,对锂离子电池SOC的估算和电池组均衡控制展开研究,主要研究工作内容如下:(1)针对环境温度和电池老化对锂离子电池建模时的影响,通过分析不同温度下的电池容量数据、欧姆内阻变化数据以及各类等效电路模型的优缺点,在传统的PNGV模型上进行结构性改进和容量补偿。根据标准HPPC实验数据和锂离子电池动态特性,应用最小二乘法对改进后的PNGV模型参数进行辨识。仿真结果表明改进后的PNGV模型能很好的模拟锂离子电池的动态特性。(2)详细分析了各类卡尔曼滤波算法在估算锂离子电池SOC时的优缺点。针对容积卡尔曼滤波算法在噪声统计特性变化、模型失配时跟踪能力差,滤波结果出现抖动的问题,提出了平滑强跟踪容积卡尔曼滤波算法(RTS Smooth Strong Tracking Cubature Kalman Filter,RTS-STCKF),通过新算法中的渐消因子强迫残差序列正交,以平滑过...

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?２０１１？２０１９年３月电动汽车产量图??Ｆｉｇ．?１．１?Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｖｅｈｉｃｌｅ?ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ?ｉｎ?Ｍａｒｃｈ?２０１１－２０１９??

特别是新型高能锂离子电池技术的发展，让阻碍电动汽车发展的原有技术瓶颈被逐一攻??破，电动汽车的发展迈入崭新的一页［２］。??自２０１０年以来，全球电动汽车市场规模持续扩大，根据国家产业研宄院发布的《中??国电动汽车行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》的统计数据，截止到２０１９....

图２．１锂离子电池工作原理图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｌｉ－ｏｎ??

?大连海事大学硕士学位论文???２锂离子电池建模及参数辨识??为了更好的对锂离子电池建模，首先需要了解锂离子电池的离子运动原理，基本特??性以及影响建模精度的因素，通过分析锂离子电池的工作状态，确保所建立模型贴近实??际锂离子电池，并在后期ＳＯＣ估算及均衡控制中被准确应用。??２....

图２．２?ＨＰＰＣ实验电压响应曲线图??Ｆｉｇ．?２．２?ＨＰＰＣ?Ｔｅｓｔ?ｖｏｌｔａｇｅ?ｒｅｓｐｏｎｓｅ?ｃｕｒｖｅ??

时，开路电压值保持不变［２６］。??Ｃ４）工作电压：锂离子电池放电状态下正负极间的电势差，又称端电压。由于锂??离子电池内阻的存在，锂离子电池的工作电压低于开路电压。??２．２．２?内阻特性??锂离子电池内阻分为两部分：??（１）欧姆内阻（Ｒ０）：其主要影响体现在锂离子电池通电瞬....

图２．３欧姆内阻与义９Ｃ的关系曲线??Ｆｉｇ．?２．３?Ｔｈｅ?ｒｅｌａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ｏｈｍｉｃ?ｉｎｔｅｒｎａｌ?ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ?ａｎｄ?ＳＯＣ??

?大连海事大学硕士学位论文???少的时候，锂离子电池内部化学反应物质活性降低，化学反应速率减缓，因此欧姆内阻??变大。??．?一欧味内ＨＩ??４５?＼??１?＼??－?４０?＿??Ｉ，?????３〇?Ｉ?■垂１?？?？?■?？?盡詹??Ｑ?０．１?０．２?０．３?０．４?０．５?....

本文编号：3960750