电动汽车用铅酸电池SOC估算策略研究

目前许多国家非常重视电动汽车或者混合动力汽车的研制和发展,国内一些城市已将电动大客车批量生产并用于公交系统。但是在世界范围内,发展电动汽车还存在几项关键性技术没有被攻破,动力电池能量管理是其中一个很重要的研究课题。在动力电池能量管理系统中,电池的荷电状态(SOC)是最为关键的一个状态量,反映了电池的剩余电量从而为驾驶员提供续航里程的重要信息。本文的主要任务就是对电动汽车用铅酸电池的SOC估算方法进行研究。 本文首先对课题背景作了简要介绍,对铅酸电池的特性进行了分析,介绍了SOC的定义以及估算SOC的必要性和重要性,并介绍了本论文的研究内容和结构。 然后提出三种实用的SOC估算方法,并选择了两种基本方法——电动势法和安时法作为估算SOC的方法。对于电动势法,选择了合适的模型,并对模型中的参数进行辨识,运用MATLAB对模型加以验证,最后建立电动势算法,离线验证获得了比较好的估算效果。对于安时法,分析了安时法的缺陷,提出修正方案并建立安时算法,确定了一种新的SOC估算方法——带加权因子的安时电动势法。 接下来根据提出的SOC算法的要求,规定了充满电量和放空电量的方法,分析了实现带加权因子的安时电动势法所需要的实验需求,设计了六大实验的实验流程,给出了实验结果并把结果应用到算法中加以验证。 文章最后介绍了为实现算法而搭建的实验平台,并在此平台下设计软件体系,给出了程序的流程图,最后给出了在小电流条件下和变电流条件下SOC的估算结果。仿真和实验证明,本文介绍的SOC算法有较好的精度,系统的软硬件运行效果良好,可以进入实用化。