论文等效滞回模型在锂离子电池SOC估计中的应用是关于对写作锂离子电池论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文锂离子电池论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
摘 要：锂离子电池荷电状态的快速准确估计是电池管理系统的关键技术之一.针对锂离子电池这一动态非线性系统,通过测试分析锂离子电池的滞回特性,建立了锂离子电池的二阶RC滞回模型,并利用容积卡尔曼滤波算法对电池荷电状态进行估算.实验结果表明,该模型能较好地体现电池的动态滞回特性,而且容积卡尔曼滤波算法在估算过程中能保持较高的精度.
关键词：锂离子电池；荷电状态；滞回模型；容积卡尔曼滤波
中图分类号：TM912.1 文献标识码：A
随着环保和节能问题的日益突出,锂离子电池由于高能量密度、高工作电压、无记忆效应、循环寿命长、无污染、质量轻、自放电小[1]以及在安全性和循环性方面的突出性能,使得它在储能动力电池领域占据越来越重要的地位, 准确估计锂离子电池的荷电状态（State of Charge, SOC） 也渐渐成为研究热点.
可靠的电池模型是电池SOC准确估计的前提条件,锂离子电池模型的准确度直接影响SOC估计的精度.滞回特性是锂离子电池的基本特性之一,它是指电池在充电过程的开路电压（Open Circuit Voltage, OCV）与放电过程的开路电压不一致的现象,文献＼[2＼]介绍了产生滞回现象的原因.文献＼[3＼]在等效电路模型的基础上引进了描述滞回特性的电路参数, 该方法使得模型待估参数明显增加,参数估计成本较大.文献＼[4-5＼]分别建立了Preisach模型和Jiles Atherton模型描述锂离子电池的动态特性,上述数学模型虽然很大程度提高了精度,但模型算法复杂,计算量大,不适合工程实现.
本文针对锂离子电池充放电过程中的滞回特性提出了一种简单的基于滞回特性的锂离子电池模型,并利用容积卡尔曼滤波（Cubature Kalman Filter, CKF）算法将上述模型应用到锂离子电池的SOC估计中,从而大幅度降低了SOC估计过程中的模型误差和算法误差.
1 锂离子电池滞回特性实验分析
本文选用天津力神公司生产的磷酸铁锂动力电池LP2770102AC（电池的标称电压为3.3 V,标称容量为12.5 Ah）,在Digatron动力电池测试系统上设计了室温条件下的脉冲充放电实验.测试过程中还假定锂离子电池每次充放电结束静置1 h后,电池电压均已经恢复至稳定值[6].考虑到锂离子电池在SOC<10%和SOC>90%的情况下OCV随SOC变化速度较快[7],因此为了准确地描述充放电过程中OCVSOC曲线的变化趋势,当10%
1.1 滞回主回路特性
滞回主回路特性是指锂电池在完整SOC循环周期下的OCVSOC特性曲线[8],锂离子电池的滞回主回路特性具体测试步骤如下：
1）先将电池充满电（SOC等于100%）后静置1 h；
2）对电池进行4次脉冲放电（6.25 A放电3 min,静置1 h）至电池SOC等于90%；
3）对电池进行16次脉冲放电（6.25 A放电6 min,静置1 h）至电池SOC等于10%；
4）对电池进行4次脉冲放电（6.25 A充电3 min,静置1 h）至电池SOC等于0%；
5）对电池进行4次脉冲充电（6.25 A充电3 min,静置1 h）至电池SOC等于10%；
6）对电池进行16次脉冲充电（6.25 A充电6 min,静置1 h）至电池SOC等于90%；
7）对电池进行4次脉冲充电（6.25A充电3 min,静置1 h）至电池SOC等于100%.
整个充放电过程时长约53 h,采样间隔为1 s.图1给出了测试过程中锂离子电池的端电压和端电流变化曲线,可以看出充放电过程中的电池端电压在SOC<10%和SOC>90%阶段变化幅度较大.
改变上述测试过程中的静置时间,分别将其设置为1 min,5 min,30 min,得到不同静置时间下的OCVSOC曲线,如图3所示.锂离子电池的滞回特性不仅是SOC的函数,而且是静置时间的函数,且随着静置时间的加长锂离子电池的滞回特性逐渐减弱,并最终趋于平滑.
SOC
1.2 滞回小回路特性
与滞回主回路特性相对应,滞回小回路特性是指锂电池在局部SOC循环周期下的OCVSOC曲线,锂离子电池的滞回小回路特性具体测试步骤如下：
1）先将电池充满电（SOC等于100%）后静置1 h；
2）对电池进行4次脉冲放电（6.25 A放电3 min,静置1 h）至电池SOC等于90%；
3）对电池进行12次脉冲放电（6.25 A放电6 min,静置1 h）至电池SOC等于30%；
4）对电池进行8次脉冲充电（6.25 A充电6 min,静置1 h）至电池SOC等于70%；
5）对电池进行8次脉冲放电（6.25 A放电6 min,静置1 h）至电池SOC等于30%；
6）对电池进行12次脉冲充电（6.25 A充电6 min,静置1 h）至电池SOC等于90%；
7）对电池进行4次脉冲充电（6.25 A充电3 min,静置1 h）至电池SOC等于100%.
整个充放电过程时长约53.5 h,采样间隔为1 s.图4给出了测试过程中锂离子电池的电压和电流变化曲线.
对图4中的数据分析处理,得到锂离子电池静置1 h的滞回小回路特性曲线,如图5所示,图中箭头表示SOC的变化方向.
总结:本文关于锂离子电池论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
参考文献：
1、 锂电池SOC估算方法设计 摘 要：近年来，磷酸铁锂电池以其自身的安全性、无污染性等众多优点而受到广泛的应用，尤其是在电动汽车这一领域。因此，锂电池管理系统的研究对于工程开。
2、 具有随机约束混合效应模型参数岭型谱分解估计 摘要： 对于具有随机线性约束的线性混合效应模型参数提出一种称之为条件岭型谱分解估计的方法 利用均方误差矩阵和广义均方误差对固定效应参数的几种估计。
3、 齐次等式约束线性回归模型回归系数综合条件岭估计 摘要提出了齐次等式约束线性回归模型回归系数的一个新的有偏估计，即综合条件岭估计 讨论了综合条件岭估计的可容许性等优良性质 给出了其迭代解和极小化。
4、 基于STM32和PWM的锂离子电池检测系统设计和 摘 要： 随着电子产品的普及和锂电池应用的增多，对锂离子电池的检测系统提出了更高的要求。文中提出一种基于STM32和PWM的锂离子电池检测系统，。
5、 新能源车补贴政策将调锂电池概念股或享行业红利 就锂电池行业而言，新能源车补贴政策连年退坡，对产业链部分环节的利润确实造成一定影响，但这不能成为看空其长期发展的理由。事实上，退坡有助于催化技术。
6、 锂电池中游看点多正负极分别提容 宁德时代作为千亿“独角兽”企业即将登陆A股，引发市场对以锂电池为核心的中游产业链的关注。与上游以资源品“涨价”为核心因素支撑股价表现所不同的是，。