题目：电动汽车用磷酸铁锂电池建模及SOC、SOH状态估计

 

近年来，随着能源危机、环境问题的日益突出，磷酸铁锂电池以其自身的安全性、无污染等众多性能优点逐渐受到广泛的关注，在汽车、后备电源等领域得到了广泛的应用。为深入对电池的研究，建立符合电池特性的准确模型对于电池管理系统及工程开发有着十分重要的意义，而作为电动汽车的动力电池而言，准确的荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）估计对提高电池使用寿命和整车性能都具有重要意义。

为了建立准确的电池模型，本文综述了几种常用的电池等效电路模型，并从电池电化学角度出发，考虑了温度、充放电倍率和自放电等因素对模型参数的影响，对PNGV（the Partnership for a New Generation of Vehicles）等效电路模型进行了改进，作为本文所采用的磷酸铁锂电池等效电路模型，并利用电路分析的方法得到了电池等效电路模型参数的计算公式，通过放电实验得到电池等效电路模型中的各个参数值，在MATLAB中建立了仿真模型，验证了所用模型的准确性和有效性；结果表明，该模型具有较高的精度，能够准确模拟磷酸铁锂电池的动态特性。

作为电动汽车核心技术之一的动力电池的荷电状态（SOC）和健康状况（SOH）估算，是电动汽车产业化、实用化的关键。本文在研究并建立了电池等效电路模型的基础上，致力于纯电动汽车用磷酸铁锂电池SOC、SOH估算的研究。在前文建立的模型基础上，采用基于安时积分法的扩展卡尔曼滤波算法对电池的SOC进行估算，并以电池内阻作为SOH的主要指标，利用扩展卡尔曼滤波算法对磷酸铁锂电池的SOH状态进行了估计。

文中建立的改进模型能较好地反映电池动态性能，基本能满足实际的仿真需求和精度；电池的荷电状态和健康状态估计算法获得了较高的精度，有良好的动态适应性，并且具有较快的收敛速度。