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锂离子电池荷电状态与功率状态评估策略研究
| 论文题名： | 锂离子电池荷电状态与功率状态评估策略研究 |
| 关键词： | 新能源汽车;锂离子电池;荷电状态;功率状态;评估策略 |
| 摘要： | 作为新能源汽车动力储能系统关键部件，锂离子电池在国家战略发展中将扮演越来越重要的角色。电池荷电状态和功率状态作为影响电池管理系统的重要因素，精确的状态估算是提高电池能量利用率和增强电池安全性的关键。本文旨在提高电池性能参数表征精度，主要从以下几个方面对电池状态估算方法进行建构优化和实验验证。 （1）分析锂离子电池特性并构建不同工况实验进行验证，主要包括以下实验内容：不同温度的容量标定实验，研究温度对锂离子电池容量的影响；不同温度的混合脉冲功率特性实验，分析温度影响下锂离子电池参数变化问题；同一温度下的不同特性的动态应力测试工况，获取锂离子电池在线参数跟踪效果演示；不同温度下同一特性的动态应力测试工况，探究工况特性对锂离子电池的影响。 （2）分析锂离子电池中内部因素与外部环境的影响，构建一种实时跟踪数据的全参数在线辨识方法，改善和提高锂离子电池的参数辨识精度，实现对内外部因素的有效描述。结果表明，改进算法精度更高，电压仿真误差低于0.04V。 （3）分析锂离子电池受温度变化产生的容量波动影响，设计一种基于温度修正的在线平方根无迹卡尔曼算法，以实现对荷电状态的高精度和高适应性跟踪分析。结果表明，与传统状态估计方法相比，所提改进算法具有更高的估计精度，荷电状态仿真误差低于2.36%，为解决环境温度影响下的荷电状态估算提供一种新思路。 （4）分析锂离子电池受离线辨识下参数拟合的影响，设计一种在线的多限制因子融合分析功率状态估算方法，以降低算法的计算适用性和提高算法可行性。结果表明，所提算法能够实现对功率状态的有效估算，峰值功率估算误差低于68.7W。 综上所述，本文从环境温度对电池特性的影响入手，分析建立了一种全参数在线辨识方法，实现对未知电池系统模型参数的有效跟踪；在此基础上分析考量温度对状态估算的影响，构建在线荷电状态和功率状态估算策略，有效提高算法精度。 |
| 作者： | 李博文 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 于春梅;白德奎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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