【摘 要】
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在当今世界中,锂离子电池(Li-ion)凭借其密度高、重量轻、体积小及循环寿命长等众多优势,被认为是迄今为止在新能源行业受众度最高的电源之一。然而,锂离子电池的内部结构非常复杂,其充电状态(SOC)常会受到多种变量的影响,包括其内部的化学反应、自放电、充放电电流、自身老化和环境温度等,因此,电池的状态值很难得到准确估计。然而,准确地测量电池剩余容量对于优化电池使用规划起着关键的作用,因为这样可以使
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在当今世界中,锂离子电池(Li-ion)凭借其密度高、重量轻、体积小及循环寿命长等众多优势,被认为是迄今为止在新能源行业受众度最高的电源之一。然而,锂离子电池的内部结构非常复杂,其充电状态(SOC)常会受到多种变量的影响,包括其内部的化学反应、自放电、充放电电流、自身老化和环境温度等,因此,电池的状态值很难得到准确估计。然而,准确地测量电池剩余容量对于优化电池使用规划起着关键的作用,因为这样可以使电池处于最佳的运行状态。因此,本论文为了研究并准确地获取SOC,以动力锂离子电池为研究对象,对评估其SOC精度确定了以下事项。电池的的内部结构由高阶等效电路模型表示。除了常规欧姆内阻外,还包括两个与常规欧姆内阻串联的电阻电容(RC)并联电路。使用此电路模型,可以通过充放电循环期间的测量值计算出RC参数。本研究还进行了混合脉冲功率表征(HPPC)的实验操作,用来确定可用于评估电池充电状态(SOC)的因素。仿真实验初步结果表明,上述优化计算可以显著提高SOC估计的精度至0.035V。而为了进一步减小误差,在计算过程中,还对开路电压(OCV)参数应用了扩展卡尔曼滤波(EKF)算法。在使用了迭代预测和校正程序之后,评估精度又进一步提高到了 0.021%。上述研究表明将扩展卡尔曼滤波算法应用于锂电池的电路建模以准确估计SOC的方法,具有明显的优势潜力。
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