基于rc等效电路的动力电池soc估计算法

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1、万方数据第40卷第12期天津大学学报V01．40No．122007年12月Jourml0fTianjinUniversityDee．2007基于RC等效电路的动力电池SOC估计算法李国洪1’3，吴静臻2，刘鲁源1(1．天津大学电气与自动化工程学院，天津300072；2．上海汽车股份有限公司，上海201206；3．天津理工大学自动化学院，天津300191)摘要：精确的动力电池剩余电量(soC)是混合动力系统进行动力分配的重要依据，也是整车控制和降低使用成本的关键．因而，采用简化的RC电池等效电路，建立了电池的动态充、放电模型，把该模型转化为状态空间表达式．基于

2、不同温度下的镍氢动力电池开路电压，通过混合脉冲功率性能(HPPC)测试方法测量，得到动力电池的动态工作内阻．根据电池的动态工作电流，在线实时估算动力电池的SOC．仿真及实验室测试结果表明，该方法的估算误差小于8％，验证了该SOC估算方法的有效性．关键词：动力电池；剩余电量；混合动力系统中图分类号：TP393．13文献标志码：A文章编号：0493．2137(200r7)12-1453．05SOCEstimationforTractionBatteryBasedonRCCircuitLIGuo-hongI”，WUJing-zhen2，LIUh卜yll锄?(1．S

3、choolofElectricalEngineeringandAutomation，TianjinUniversity，T'mnjin300072，China；2．ShanghaiAutomotiveCorporationLimited，Shanghai201206，China；3．SchoolofAutomationEngineering，TianjinUniversityofTechnology，T'mnjin300191，China)Abstract：Precisestateofcharge(SOC)oftractionbatteryisakeyfac

4、torforpowerdistributionofHEVpowersystem，totalcontrolofvehicleandcostreduction．SimpleRCcircuitWSISchosentobuildadynamicmodeloftractionbatteryandthenthemodelwasconvertedtostatespacemodel．Basedontheopen—circuitvoltageofNi／MHtractionbatteryatdifferenttemporatur髓．thedyn锄ieworkingresista

5、ncew鹅measuredbythemethodofhybridpulsepowercharacterization(HPPC)．Inaddition，theSOCWa$roughlyestimatedonlineaccordingtothedynamiccurrentofbattery．Simulationandlaboratorytestresultsshowthattheestimationerrorisbelow8％．thusthevalidityofSOCisdemonstrated．Keywords：tractionbattery；stateof

6、charge；HEVpowersystem混合动力汽车的使用是有效缓解石油能源紧张和降低汽车尾气排放的有效手段．精确的电池剩余电量(stateofcharge，Soc)是混合动力系统进行动力分配和控制的重要依据，也是整车控制的关键¨_2J．把动力电池的SOC作为重要控制参数的混合动力汽车控制策略的整车系统，能有效提高能量的利用率，防止动力电池过充电和过放电，进而提高动力电池的使用寿命，降低使用成本．笔者根据电池的等效电路，建立相应的电池动态数学模型，把端电压和电池的状态参数结合起收稿日期：2007-01-27；修回日期：2007-09—30．基金项目：天津市

7、重大科技攻关项目(023183611)．作者简介：李国洪(1968_)，男，博士，副教授．通讯作者：李国洪，liguohons@126．Ⅻ．来，进行镍氢动力电池的SOC估算．1电池的等效电路模型1．1电池的等效电路目前常用的电池等效电路有最简单的一阶电池等效电路、Thevenin电池等效电路和四阶动态动力学模型等效电路等‘卜7]．前2种等效电路过于简单，不能反映电池的动态特性；第3种等效电路由于电池模型阶万方数据·1454·天津大学报第40卷第12期次太高，所需的计算时间太长，且需要太多经验数据，建模过程过于复杂，所以不适合在混合动力汽车应用．更为重要的是，

8、这3种等效电路都没有考虑到电池工作时，其内部的特征参