電動(dòng)汽車鋰電池soc估算研究

電動(dòng)汽車鋰電池soc估算研究

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1、捅要隨著世界石油危機(jī)和空氣污染的嚴(yán)重,新能源環(huán)保型電動(dòng)汽車(EV,ElectricVehicle)的研究開(kāi)發(fā)受到了世界各地政府和企業(yè)的重視,且逐漸成為汽車行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)。動(dòng)力蓄電池組是電動(dòng)汽車的能量提供者,其各項(xiàng)狀態(tài)參數(shù)不僅是衡量電池性能的主要指標(biāo),更是推動(dòng)電動(dòng)汽車穩(wěn)健發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動(dòng)汽車電池管理系統(tǒng)(BatteryManagementSystem,BMS)作為動(dòng)力蓄電池的能量控制管理者,肩負(fù)著實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和優(yōu)化整個(gè)車載電池各項(xiàng)參數(shù)的任務(wù)。電池荷電狀態(tài)(StateofCharge,SOC)的準(zhǔn)確估算

2、是BMS的核心內(nèi)容之一,SOC值同時(shí)也是整車控制策略的重要判斷依據(jù)。本文以磷酸鐵鋰電池為研究對(duì)象,采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法實(shí)現(xiàn)SOC估算。首先,本文介紹了電動(dòng)汽車的開(kāi)發(fā)背景、發(fā)展趨勢(shì)和車載電池的性能要求,通過(guò)分析了磷酸鐵鋰電池的工作原理和特性,總結(jié)出電池SOC估算的難點(diǎn)。從電池SOC定義和電動(dòng)汽車現(xiàn)實(shí)運(yùn)行工況出發(fā),比較主要的電池SOC估算算法,采用電池聯(lián)合模型,提出一種基于擴(kuò)展卡爾曼濾波法的SOC估算策略,并在實(shí)驗(yàn)室條件下采集實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行MATLAB仿真驗(yàn)證。該方法避免了常用安時(shí)計(jì)量法中因積分而存在的長(zhǎng)期

3、誤差累積的弊端,以安時(shí)計(jì)量法的表達(dá)式作為擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的狀態(tài)方程,將其優(yōu)點(diǎn)和擴(kuò)展卡爾曼濾波算法的長(zhǎng)處相結(jié)合,進(jìn)一步提高了估算精度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文采用擴(kuò)展卡爾曼濾波算法所估算的電池SOC值與實(shí)測(cè)值基本保持一致,能夠較為準(zhǔn)確的估算電動(dòng)汽車電池SOC,具有較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:電動(dòng)汽車;SOC估算;卡爾曼濾波;MATLABAbstraetBecauseofoilresourcesshortageandairqualitydegradation,thegovernmententerprisesar

4、oundtheworldarepayingattentiontodevelopmentandresearchofEV(ElectricVehicle)whichhasemergedasthemaintrendinautomobileindustry.Electricvehiclebatteryistheenergyprovider,itsstatusandparametersarenotonlythemainindicatorofbatteryperformancebutalsoakeyfactorin

5、promotingthehealthydevelopmentofElectricvehicle.SOC(StateofCharge)estimationhasalwaysbeenthecorecomponentinbatterymanagementsystem,whichcanprovidejudgmentbasistovehiclecontrolstrategy.ThispapertakestheLiFe04polymerpowerbatteryastheresearchobject,andusesK

6、almanfiltercorrectionalgorithmforbatterypackonlineSOCestimation.First,thispaperdescribesthedevelopmentofelectricvehiclesbackground,trendsandCarbatteryperformancerequirements,throughtheanalysisoftheworkingprincipleandcharacteristicsofthelithiumironphospha

7、te,summeduptheeffectfactorsandstudythedi伍cultiesofonlineaccurateestimation.Aftercomparingsomecommonlyusedmethodsandconsideringtheelectricvehicleenvironment,thispaperproposesanewmethodnamedKalmanfiltercorrectionalgorithmonthebasisofSOCdefinition,andusingm

8、easureddataandMATLABsimulationtoanalyzeunderlaboratoryconditions.ThismethodavoidsthedisadvantagesofA.Hmeasurementmethod,whichiSusedtoreducethemeasurementerror.A.HmeasurementmethodasthestateexpressionofextendedKalmanfiltere

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