电池SOC和动力电池OCV功率联合估计研究（Matlab代码实现）

💥1 概述

文献来源：

动力电池是电动汽车的技术瓶颈，其状态估计关乎能量管理、循环寿命、使用成本和安全，研究具有理论意义和应用价值。然而，动力电池具有很强的时变非线性，在电动汽车上应用时，又受工况、环境等随机性因素影响，对其状态的实时精准估计具有挑战性。本论文针对电动汽车锂离子动力电池，开展的具体研究工作包括：搭建了动力电池测试平台、系统设计了动力电池测试方案，基于两类锂离子动力电池建立了完善的动力电池试验数据库，并对动力电池电化学阻抗特性进行了详细分析。结果表明，动力电池的交流阻抗特性对其操作温度和可用容量最为敏感，而对具体的充放电历史和荷电状态不敏感。

动力电池 SOC 被用来描述动力电池的剩余容量状况。对电动汽车而言，SOC 就像普通燃油汽车的油表一样重要。同时，SOC 作为电动汽车能量管理重要的决策因素之一，对于优化电动汽车能量管理、提高动力电池容量和能量利用率、防止动力电池过充电和过放电、保障动力电池在使用过程中的安全性和长寿命等起着重要作用。但是，SOC 是动力电池隐含的状态量，难以直接测试和计算。正因为如此，精确可靠的SOC 估计方法成为学术界和工业界一直在探讨的话题。目前国内外使用的动力电池SOC 的估计方法主要有三大类[52-54]：基于动力电池表征参数测量值的估计方法、基于安时积分的估计方法和基于电池模型和观测器的融合方法。

通常可用来推导动力电池 SOC 的特征参数包括当前剩余容量、阻抗谱、开路电压值等。其中当前剩余容量可通过放电试验法得到，因此该方法被认为是确定动力电池 SOC 最为直接的方法。但是，由于电动汽车在运行中难以进行长时间的恒流放电确定剩余容量，因此该方法仅适用于实验室等特定环境[19]。印度科学理工学院 ShaliniRodrigues 等借助阻抗谱的手段测试不同 SOC 值电池的阻抗，用以提取随 SOC 变化的电池参数，然后制定 SOC 和该参数的映射关系，采用查表方式进行 SOC 的标定[55]。开路电压常被工业界用来标定动力电池 SOC[34]，大量的 BMS 产品也使用开路电压标定电池初始 SOC。但是开路电压的测量要求动力电池静置足够长的时间，在实际中该方法难以单独使用。