万方数据
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图７
电池工作温度曲线图
３结论
本文在ＳＯＣ估算上采用了一种新思路，即将锂电池的工作状况分为三个状态，每一状态应用适合其情况的方法估算ＳＯＣ，从而完成了电池在整个工作过程中的ＳＯＣ的计算。此方法最大可能地消除ｒ影响ＳＯＣ估算的圜素，从而提高了ＳＯＣ估算的精度。文章还特别针对充放电过程中的极化现象以及电池长时间使用所表现出的老化现象提出了改进措施，并产生了较好的效果。经实验表明本文提出的方法易于在嵌
入式系统中实现，估算出的ＳＯＣ值准确，能够达到动力汽车的应用要求。
参考文献：
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信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中
品博疆
信息产业部化学物理电源产品质量监督检验中心是为社会提供检测技术服务的第三方检验机构。中心检验手段先进、专业技术标准齐全，具有一支高素质检测技术队伍。可以按照国际标准、国家
标准、行业标准和企业标准。对化学物理电源产品
进行验证检验和试验。信息产业部２０５计量站设在本中心，负责标准电池的校准工作。曾参加ＷＰＶ（ＷＯＲＤＰＨＯＴＯＶＯＩＴＡＩＧＳＣＡＬＥ）组织的国际太阳能电池标准与性能测试比对活动．成为世界上拥有光伏计量基准标定资格的四个试验室之一。
本中心承担了国家科技部“十五”计划中的“８６３”项目，开展电动汽车用动力蓄电池性能检验测试和技术研究：中心还承担了国家发改委可再生能源办公室与世界银行联合组织的光伏电池科研与测试项目。二十年来为社会和行业提供了有效竹检测技术服务．
联系方式：
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２０１０．１
Ｖ０１．３４Ｎｏ．１
５４
万方数据
车用锂离子动力电池SOC的预测研究
作者：田晓辉， 刁海南， 范波， 邱云鹏， TIAN Xiao-hui， DIAO Hai-nan， FAN Bo， QIU Yun-peng
作者单位：田晓辉,范波,邱云鹏,TIAN Xiao-hui,FAN Bo,QIU Yun-peng(河南科技大学,电子信息工程学院,河南,洛阳,471003)， 刁海南,DIAO Hai-nan(上海交通大学,上海,200240)
刊名：
电源技术
英文刊名：CHINESE JOURNAL OF POWER SOURCES
年，卷(期)：2010，34(1)
被引用次数：0次
参考文献(8条)
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相似文献(10条)
1.期刊论文孙静霞.谭德荣.SUN Jing-xia.TAN De-rong电动汽车用锂离子电池荷电状态的卡尔曼滤波算法-农业
装备与车辆工程2010(9)
在考虑电动汽车蓄电池在使用过程表现的高度非线性基础上,分析了影响电池荷电状态的主要因素及其处理方法,建立了改进的二阶线性化电路模型,采用KALMAN滤波法与安时计量法的组合算法来精确估算电池荷电状态,通过Matlab/Simulink仿真,验证该方法的可行性及准确性.
2.期刊论文张庆.李革臣.ZHANG Qing.LI Ge-chen锂离子电池充放电特性的研究-自动化技术与应用2008,27(12) 本文通过对电池充放电曲线以及相关数据的分析,我们得出了锂离子电池充电后期恒压充电阶段所充人的容量所占总容量的比例很小,而且所用时间相对较长,充电效率很低的结论,所以应在编程表中对恒压充电阶段的充电时间进行限制;通过对电池不同SOC(电池荷电状态)所对应的交流内阻的测量可知,电池的交流内阻随电池荷电状态的增大而增大的结论.
3.学位论文周亚楠锂电池管理系统的研究与实现2008
近年来，锂离子电池被研究人员用在水下机器人和电动汽车上作为动力能源，锂离子电池的管理和应用成为水下机器人和电动汽车等发展的关键技术之一。本文研究了锂电池管理系统，阐述了系统设计与实现方法。
首先分析了锂电池的工作特性，影响剩余容量的因素，比较了几种估算电池荷电状态(SOC)的方法，并研究了在本系统中采用的SOC估算方法，即开路电压与电量累积相结合的方法。
然后设计和实现了一种锂电池管理系统，电池管理系统直接检测及管理锂电池工作的全过程，包括电池充放电过程、电池安全保护、电量估计、单体电池间的均衡、电池故障诊断几个方面。按照电池管理系统的总体控制方案和模块化设计的思路，详细分析了管理系统的微控制器、数据采样模块、充电控制模块、均衡模块、液晶显示和串口通信的电路设计和软件实现。
本文设计的锂电池管理系统硬件电路可靠、经济、抗干扰能力强，经实践检验SOC剩余容量的估计比较准确。
4.期刊论文吴国良.WU Guo-liang锂离子电池荷电贮存性能的研究-电池2007,37(4)
将锂离子电池在不同荷电状态(SOC)下贮存,对贮存前后的电池性能进行了测试;对在不同SOC下贮存对电池性能的影响进行了研究,结果发现:电池进行长期贮存时,电池电压在3.80 V左右,电池的综合性能最好;当电池电压超过3.90 V时,对电池的容量、内阻、平台和循环寿命都会产生不利影响;而电池在完全放电态或过低SOC下贮存,电池的循环性能略有下降,电池不能立即使用,且容易出现过放电.
5.学位论文刘清虎纯电动汽车整车能量建模与仿真分析2003
纯电动汽车是由车载动力电池作为能量源的零排放汽车，其动力电池组储存的电能将直接影响着电动汽车的续驶里程。如何合理的使用这些有限的电能量，很大程度上决定了纯电动汽车的使用性能。文章首先从电化学的原理出发，建立了锂离子动力电池的电动势和内阻基于电池荷电状态值SOC的数学模型，并根据实验所得的测试数据，确定了某锂离子电池的容量特性和电压特性。利用Peukert方程的变形式，用线性插值法计算出锂离子电池的Peukert常数β值；利用最小二乘法拟合了该动力电池的容量特性、电动势和内阻特性曲线；在50A的放电电流下，数学模型的计算值与试验结果的最大相对误差为2.59％。然后引用较成熟的三相异步交流电机的数学模型建立了纯电动汽车传动系中电机的能量特性模型。利用该模型可计算出动态条件下电机定子相电流、相电压的变化。文章从传统的汽车理论出发，结合锂离子动力电池和电机的数学模型，分析了纯电动汽车整车的能量消耗途径和大小；基于欧洲ECE循环驱动模式，建立了纯电动汽车的功率消耗与电池的充放电电压、电流以及电机定子电压、电流之间的关系，并在此基础上分析了纯电动汽车的续驶里程和制动能量的回收问题。
6.会议论文冯卓民.张哲.陈敏.钱照明锂离子电池均衡电路的比较2008
本文介绍了锂离子电池均衡电路的研究情况，对几种主要的均衡电路拓扑及其控制的优缺点做出比较。并展望了未来均衡电路的发展方向。
7.学位论文宋长森混合动力SUV锂离子电池组SOC试验研究2008
电动汽车(Electric Vehicle，简称EV)是一种以动力电池作为能源的环保型汽车，具有很好的发展前景，动力电池是决定其性能优劣的重要零部件。纯电动汽车(PEV)是指在汽车上采用动力蓄电池作为唯一的能量来源，仅仅用电机作为动力装置。混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle，简称HEV)是指在一辆汽车中同时采用电机和内燃机作为动力装置，通过先进的电子控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳动力混合状态，同时还可以将多余的电能输入动力电池进行储存，在汽车加速或高速运行时，可由电池提供辅助动力。对电池荷电状态(State of Charge，简称SOC)的辨识是电动汽车，特别是混合动力电动汽车的关键技术。本课题来源于广东省科技攻关项目，主要包括如下研究内容：
首先，在综述国内外电动汽车和动力电池均衡管理系统发展现状的基础上，深入研究了动力电池的变流放电特性，包括大电流放电特性，并建立了电池的动态模型。通过实验结果分析，揭示了能表征电池内部动态极化效应本质的迟滞效应是变流放电情况下传统SOC辨识方法不足的内在原因。采用线性R—C电池动态模型的系统辨识法，提高动力电池SOC辨识的精度，并对这些方法进行了仿真和实验验证。通过对大量恒、变流充放电实验，实验分析发现了动力电池在大电流放电时等效内阻趋于稳定的重要规律，进一步的实验结果表明，以上方法充分考虑了电池放电的迟滞效应，比传统方法具有更高的辨识精度，尤其是更适用于动力电池的变流放电状态。此外，以能动势法结合开路电压法、安培时间积分法等的综合辨识法，虽然辨识误差在5％，但是该方法简单可靠，实用性强，易于实现电池SOC的在线实时辨识，适合实际工程应用需要，便于推广，在HEV上具有良好的应用前景。
最后本文对研究成果进行了归纳和总结，并对今后的进一步研究提出了建议。
8.期刊论文夏超英.张术.孙宏涛.XIA Chao-ying.ZHANG Shu.SUN Hong-tao基于推广卡尔曼滤波算法的SOC估算策
略-电源技术2007,31(5)
为了估算锂离子动力电池的荷电状态,以Thevenin模型为基础,建立了数学关系简单,易于工程实现的状态空间模型.在此基础上,对模型进行了线性化处理,采用推广卡尔曼滤波算法实现了对电池荷电状态的估算.仿真结果表明,该模型能较好地体现电池的动静态特性,推广卡尔曼滤波算法在估算过程中能保持很好的精度,并对初始值的误差有很强的修正作用,对噪声有很强的抑制作用.
9.期刊论文范波.田晓辉.马建伟.FAN Bo.TIAN Xiao-hui.MA Jian-wei基于EKF的动力锂电池SOC状态预测-电源
技术2010,34(8)
在研究与分析影响SOC值的因素及传统SOC估算方法优缺点的基确上,提出一种基于扩展Kalman滤波(EKF)的算法对SOC进行估算,依据Thevenin模型建立了电池的非线性状态空间方程,通过引入库仑效率因子计算出电量的动态变化量,并利用此变化量对状态方程进行扩展,使得极化效应的影响大大减弱
.实验表明,此方法提高了电池SOC计算的精度,达到了动力汽车的应用要求.
10.学位论文古艳磊锂离子电池阻抗模型的研究2008
锂离子电池是目前应用较为广泛的二次电池之一。本研究中采用电化学方法建立并分析锂离子电池阻抗模型，目的是为电池欧姆内阻和极化内阻的检测提供理论依据和方法。
电池阻抗模型包含可以表示电池性能的大量信息，建立正确的电池阻抗模型具有重要意义。在本文中选用正极材料为钴酸锂的锂离子电池作为实际的研究对象，通过对电池的内部结构和工作原理的分析，结合电极动力学原理，采用基于电子运动理论的电极等效电路，同时考虑除电极以外的其他组成部分的等效元件，建立了电池阻抗模型。
研究过程中采用电化学阻抗谱作为实验方法，使用电化学测量仪器测量电池的电化学阻抗谱，通过对图谱曲线的特征分析，结合等效元件的频率响应特性，对建立的阻抗模型进行修正，使模型的图谱特征与测量的图谱特征相同。采用专业的电化学阻抗谱分析软件，对所测得的阻抗数据进行数据分析、拟合。通过上述研究工作得出了电池的阻抗模型是由代表电极电双层和极化内阻的等效元件、表示电池欧姆内阻的等效元件以及一个电感和电阻组成的并联元件相串联构成。
以模型作为研究的基础，对电池在不同荷电状态下的阻抗模型参数进行分析，得出了欧姆内阻随电池的荷电状态的增大而减小、电极极化内阻随电池的荷电状态的增大而增大的结论；对不同循环周期的电池阻抗模型参数进行分析，得出了内阻随着电池的使用次数的增加而增大，随电池容量的减小而增大的结论。利用电路变换的方法将频域下的阻抗模型等效成直流激励状态下的阻抗模型，将直流状态下不易测量的等效元件转化成了电容元件，实现了通过测量电池系统的零输入响应过程来测量电池欧姆内阻和极化内阻。
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下载时间：2011年3月15日