隨著新能源汽車的發(fā)展,對(duì)電池的管理系統(tǒng)提出了更高的要求,電池荷電狀態(tài)（State of Charge）的估算是電池管理系統(tǒng)中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),對(duì)電池剩余容量的預(yù)測(cè)、輸出功率的計(jì)算、剩余年限及電池健康狀況的判斷具有重要的意義。傳統(tǒng)的SOC估算方法容易受到噪聲的影響,誤差較大,而卡爾曼濾波對(duì)電池SOC的估算是一個(gè)閉環(huán)過程,抗干擾能力較強(qiáng),估算結(jié)果可靠,所以選擇卡爾曼濾波對(duì)SOC進(jìn)行估算。本文選擇了力神公司生產(chǎn)的18650磷酸鐵鋰電池作為研究對(duì)象,首先根據(jù)電池的選型分析了它的各個(gè)性能指標(biāo),其中重點(diǎn)介紹了SOC-OCV擬合曲線和擬合函數(shù),它們的擬合關(guān)系對(duì)后續(xù)卡爾曼濾波的SOC初始值設(shè)置具有參考意義。然后針對(duì)磷酸鐵鋰電池的特點(diǎn)建立模型,由于建立電化學(xué)模型非常困難,內(nèi)部參數(shù)需要近二十個(gè),參數(shù)的辨識(shí)也十分困難,所以本文選擇的是二階RC等效電氣模型,使用HPPC測(cè)試法對(duì)實(shí)際電池進(jìn)行脈沖測(cè)試,得到模型各參數(shù)的辨識(shí)結(jié)果,再使用Simulink搭建二階RC仿真模型,輸入對(duì)應(yīng)的辨識(shí)參數(shù),將結(jié)果與電池實(shí)際測(cè)量值對(duì)比后可知,模型對(duì)實(shí)際電池的運(yùn)行狀況有較好的模擬。使用擴(kuò)展卡爾曼濾波（Extended Kalman ... 

【文章來源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域

圖 4 電池結(jié)構(gòu)圖Fig.4 Battery structure diagram極由鋰離子化合物構(gòu)成，負(fù)極通常由石墨、玻璃炭、熱解炭等構(gòu)成，因電性能好，所以電池的負(fù)極通常選用石墨。電池內(nèi)部的電解質(zhì)溶液包括、六氟磷酸鋰、四氟硼酸鋰等，把它們?nèi)芙庠谟袡C(jī)溶劑中構(gòu)成電解質(zhì)溶液將電池正負(fù)極分開，兩級(jí)不能接觸，但是電解質(zhì)離子可以通過，要求隔具有耐融性，所以通常選擇高強(qiáng)度薄膜化的聚烯烴多孔膜作為電池隔電池又被形象的稱為離子濃度差電池，因?yàn)殡姵卦诜烹姇r(shí)，負(fù)極中的鋰脫落，脫落后的鋰離子在電解質(zhì)溶液中經(jīng)過擴(kuò)散作用到達(dá)正極層狀結(jié)構(gòu)電過程的持續(xù)，鋰離子逐漸向正極板聚集，負(fù)極的鋰離子越來越少，此時(shí)的正電荷多，為了均衡兩極板的電荷，在外電路的作用下，電子到達(dá)正正電荷，充電過程與此相反，正極中的鋰離子脫落，鋰離子經(jīng)電解質(zhì)溶極板，隨著充電過程的繼續(xù)，負(fù)極板鋰離子聚集的越來越多，正極板的

2 鋰電池的工作原理及性能指標(biāo)鋰電池采用四線法連接后放置恒溫箱中，通過繼電器切換充放電工作狀態(tài)，DS18B20 實(shí)時(shí)檢測(cè)電池表面溫度和恒溫箱(環(huán)境)的溫度，溫度由單片機(jī)顯示并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至上位機(jī)，電池測(cè)試的參數(shù)通過數(shù)據(jù)采集卡也上傳至上位機(jī)，數(shù)據(jù)采集卡輸出數(shù)字電平，經(jīng)場(chǎng)效應(yīng)管 9013 放大后，驅(qū)動(dòng)繼電器充放電模式的切換，可編程電子負(fù)載 FT6300A 可以控制電池充放電電流的大小，計(jì)算機(jī)與單片機(jī)、電子負(fù)載采用 RS232 通信協(xié)議，與數(shù)據(jù)采集卡采用 PCI 總線通信，實(shí)驗(yàn)的部分硬件如圖 7、8 所示：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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