为解决化石能源减少与开采难度加大以及环境污染加剧等难题,各国政府对清洁能源产业特别是清洁能源汽车产业的投入逐步加大。目前,清洁能源汽车主要采取电能为动力来源,动力电池则是提供动力的主体,其相关研究备受业界和学界关注。然而,动力电池的研究横跨电化学、凝聚态物理、自动化、数学等多个学科,已成为研究热点和难点。尤其是在动力电池建模理论研究方面,目前多采用传统的整数阶方法,模型精度低。事实上,动力电池本质上是一个典型的分数阶系统,只有研究分数阶建模方法才能有效提升电池模型精度。为此,本文确立的研究重点如下:首先,以磷酸铁锂电池与三元锂电池作为研究对象,分析了其外特性参数,设计了动力电池充放电测试方案,并搭建了相关的测试平台,得到了电池在25℃下的测试数据。该数据为下一步的动力电池建模、状态估计及综合评价软件设计提供了丰富的原始数据支撑。其次,研究了动力电池分数阶等效电路建模方法,并利用分数阶微积分理论来辨识等效电路模型的分数阶阶次。即,通过分析电路时间常数,采取区间二次分割方法,来确定分数阶阶次;进而,采用非线性最小二乘算法拟合模型参数。实验结果表明,相比整数阶模型,分数阶模型具有更高的精度。然后,设计了电池模型参数辨识和状态估计的上位机软件,并集成至动力电池综合评价软件中。设计了基于LabVIEW编程语言的电池综合评价软件,实现了 MATLAB语言嵌入的联合编程,大幅提高了软件的计算能力。同时,采用记录能力强、可移植性高的MySQL数据库,设计了实时存取性能优异的数据库架构体系。设计完成的动力电池综合评价软件,能够实现电池数据和算法的自动匹配,并以直观的雷达图形式显示评价结果,最终完成电池性能的一键综合评价。