锂离子电池SOC估算研究

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1、硕士学位论文(工程硕士)锂离子电池SOC估算研究RESEARCHONLITHIUM-IONBATTERYSOCESTIMATION王雷哈尔滨工业大学2013年06月国内图书分类号：TM912学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工程硕士学位论文锂离子电池SOC估算研究硕士研究生：王雷导师：张东来教授副导师：庞观士高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：电气工程所在单位：研祥智能科技股份有限公司答辩日期：2013年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM912U.D.C:621Dis

2、sertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringRESEARCHONLITHIUM-IONBATTERYSOCESTIMATIONCandidate：WangLeiSupervisor：Prof.ZhangDonglaiAssociateSupervisor：Prof.PangGuanshiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：ElectricalEngineeringAffiliation：EVOCIntellig

3、entTechnologyCo.,LTD.DateofDefence：June,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要锂离子电池由于其自身的诸多优点目前已经越来越多的取代镍氢，镍镉以及铅酸等电池，在工业以及商业应用中，成为人们二次电源的优先选择。锂离子电池在系统中进行充放电循环时，电池工作的电流，电压，以及温度还有剩余容量以及老化程度等，成为人们需要关注的参数，特别是温度和剩余容量及使用状态等参数，对于用户预判电池状态并采取预防措

4、施至关重要。目前相关的方法研究已经比较成熟，如TI已有相关的电池工作状态管理芯片应用于BMS（电池管理系统）中，已经在汽车电子等方面广泛应用，但在一般的普通手持终端及便携产品上，电池的使用状态监控还比较简单，如一般的剩余容量仅是通过对整体容量进行电压等级划分，对应不同电压进行不同容量的指示，误差较大，终端使用中经常出现显示还有两格电量，但功放打开发射后，立即低电压保护关机，特别是在户外以及涉及到生命安全的场合，电池SOC估算误差太大可能导致用户判断失误，危及生命财产安全。本文通过选取103450锂离子电池进行循环放电试验

5、，结合模糊控制理论思路对电池生命周期的放电区间采取等容量法进行划分，通过函数拟合和电压容量补偿的方法，尝试一种比较新型的锂离子电池SOC估算方法，通过选取测试电压点和一定时间间隔对方法进行了验证。此方法与一般的单纯电压估算法和安时估算法比较，测试时间短，估算精度较高，测量简单易行。另外，估算方法可以结合实际需要以及测量仪器精度等实际情况，进行估算时间的调整，可以在较短时间内对电池容量以及对应时间的SOC进行估算，帮助使用者及时判断电池使用状态，对电池进行维护和保养。关键词：SOC估算；锂离子电池；容量预估；-I-Abst

6、ractAbstractThelithiumionbatteryduetoitsmanyadvantageshasmoreandmorereplacednickelmetalhydride,nickelcadmiumandlead-acidbatteriesinindustrialandcommercialapplications,moreandmorebecomethefirstchoiceofthesecondarypowersource.Lithium-ionbatterysystemsinchargeanddis

7、chargecycles,thebatterycurrent,voltage,andtemperatureaswellastheremainingcapacityandthedegreeofaging,etc.,peopleneedtofocusontheparameters,inparticulartemperatureandremainingcapacity,andtheuseofstateparameters,isessentialfortheusertodeterminethebatterystatusandta

8、kepreventivemeasures.Relevancedetectionstudieshavebeenmoremature,suchasTIhavebeenrelatedtothebatterystatemanagementchipusedintheBMS(batteryManagementSystem)has