基于模型的插電式混合動(dòng)力汽車鋰電池充電狀態(tài)及峰值容量估計(jì)

基于模型的插電式混合動(dòng)力汽車鋰電池充電狀態(tài)及峰值容量估計(jì)

采用自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波的算法來估計(jì)插電式混合動(dòng)力汽車鋰電池的充電狀態(tài)（SOC）及峰值容量。介紹了鋰電池的建模，包括電池極化充電建模、參數(shù)識(shí)別方法和電池試驗(yàn)。在電池試驗(yàn)環(huán)節(jié)，介紹了測試環(huán)境和城市環(huán)境動(dòng)態(tài)循環(huán)規(guī)劃。為了了解模型與電池SOC之間的關(guān)系，采用一個(gè)動(dòng)態(tài)規(guī)劃電池能量模型來估計(jì)電池狀態(tài)。為了得到精確的參數(shù)，采用4種不同的充電-放電電流來提高電池特性測試。由于插電式混合動(dòng)力汽車在加速、制動(dòng)回收時(shí)以及爬坡時(shí)需要持續(xù)不斷的峰值能量，所以針對持續(xù)峰值能量需求提出了電池估計(jì)算法，即電池SOC和峰值容量聯(lián)合估計(jì)方法，其中包括基于自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波（AEKF）的SOC估計(jì)算法，基于電化學(xué)極化（EP）動(dòng)力學(xué)模型的峰值容量估計(jì)方法。針對后者，分別進(jìn)行了單周期瞬時(shí)峰值電流估計(jì)以及多周期連續(xù)峰值電流估計(jì)。為了提高算法的適用性，提出了一個(gè)用于估計(jì)SOC和峰值能量的6步測試框架。基于城市駕駛環(huán)境的動(dòng)態(tài)測試循環(huán)來評價(jià)算法的實(shí)時(shí)性以及魯棒性。測試結(jié)果表明，所提出的算法完全能夠滿足SOC的測量精度，并且在有較大初始SOC誤差的前提下也依然能夠獲得低于0.02誤差的精度。同時(shí)，進(jìn)行峰值能量測試時(shí)具有較高的魯棒性。

刊名：Journal of Power System（英）

刊期：2013年第229期

作者：Rui Xiong et al

編譯：孫浩