锂离子电池SOC估算:基于改进EKF算法的研究

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"该资源是一篇关于锂离子电池SOC(荷电状态)估算的学术论文,基于改进的扩展卡尔曼滤波(EKF)算法。文章指出,对于电动汽车中的锂电池,精确估算SOC对于确保车辆安全运行至关重要。现有的估算方法包括安时积分法、开路电压法、神经网络法和卡尔曼滤波法等,但都有其局限性。作者提出了一个创新的估算方法,通过实时光修正开路电压和欧姆内阻来提高在变电流条件下的SOC估算精度。这种方法首先通过放电实验和混合脉冲功率特性实验确定等效电路模型参数,然后动态调整参数以适应不同的放电倍率和SOC状态,最终通过实际放电数据验证了改进算法的有效性。" 文章详细探讨了锂离子电池SOC估算的挑战和现有方法。在电动汽车中,电池的状态直接影响车辆的运行状态,而SOC的准确估算对于电池管理和安全性至关重要。传统的SOC估算方法,如安时积分法依赖于精确的电流测量,而开路电压法受到温度和电池老化的影响。神经网络法和卡尔曼滤波法虽然能处理非线性问题,但在复杂工况下可能不够精确。 本文的贡献在于提出了一种基于改进EKF算法的新方法。EKF是一种在非线性系统中应用广泛的滤波技术,可以用于动态地更新对系统状态的估计。作者首先通过实验获取电池的等效电路模型参数,这些参数会随放电倍率和SOC变化。接着,他们提出在线修正开路电压和欧姆内阻的策略,以适应电池在不同工作条件下的行为。这种方法旨在克服传统方法的局限性,特别是在变电流放电情况下提高估算精度。 通过实际的变电流放电实验,作者证明了改进EKF算法的有效性和可行性。这种方法能够更准确地跟踪电池的SOC,尤其在面对电动汽车中常见的动态负载变化时,这对于实时电池管理系统的设计和优化至关重要。 这篇论文提供了一个针对锂离子电池SOC估算的创新解决方案,对于提升电动汽车电池管理系统的性能和安全性有着重要的理论和实践意义。通过结合实验数据和理论模型,作者的改进EKF算法为未来电池状态监测和控制提供了新的研究方向。