电流波动下锂离子电池模型参数与荷电状态估计算法研究

发布时间：2022-07-04 21:43

　　当储能电池用于微电网时,储能变换器可能频繁地给储能电池进行充放电,由此产生的电流波动将对储能电池的性能产生影响,同时也会导致储能电池的等效电路参数与荷电状态（State of Charge,SOC）估计不准确。本文针对磷酸铁锂电池展开研究,通过控制双向Buck-Boost变换器模拟不同形式的电流波动,研究电流波动工况下锂离子电池等效电路参数和SOC估计算法,提高电流波动时的模型参数与SOC估计精度。论文具体内容如下:首先,介绍电流波动的类型,并从低频电流波动和高频电流波动两方面介绍电流波动对锂离子电池性能影响的研究现状,并对现有的锂离子电池等效电路参数辨识算法和SOC估计算法进行叙述。其次,详细分析用于模拟电流波动的双向DC-DC变换器的工作原理,并建立其数学模型,分析电流波动的产生原因,阐述模拟电流波动的发生原理。再次,详细介绍电池的几种等效电路模型,并建立电池双极化等效电路的数学模型,测试获得电池开路电压和对应的SOC数据,构造其非线性数学表达式,分析基于多重自适应遗忘因子的递推最小二乘法（Multiple Adaptive Forgetting Factor Recursive ... 

【文章页数】：62 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 电流波动对锂离子电池性能影响的研究现状
        1.2.2 锂离子电池参数辨识算法概述
        1.2.3 锂离子电池SOC估计算法概述
    1.3 本文主要研究内容
2 产生电流波动的双向Buck-Boost变换器工作原理
    2.1 Boost模式
    2.2 Buck模式
    2.3 电流波动的原因及发生方法
    2.4 本章小结
3 锂离子电池模型分析
    3.1 常用的电池模型简介
    3.2 锂离子电池等效电路模型
    3.3 本章小结
4 电流波动下锂离子电池模型参数辨识算法
    4.1 开路电压-荷电状态曲线标定
    4.2 基于多重自适应遗忘因子递推最小二乘法的模型参数辨识算法
    4.3 锂离子电池模型参数辨识算法的对比实验分析
        4.3.1 基于专用电池测试装置实验的模型参数辨识结果
        4.3.2 基于双向Buck-Boost变换器实验的模型参数辨识结果
    4.4 本章小结
5 电流波动下锂离子电池SOC估计算法
    5.1 基于抗差理论的平方根容积卡尔曼滤波算法
        5.1.1 容积卡尔曼滤波算法
        5.1.2 平方根容积卡尔曼滤波算法
        5.1.3 基于抗差理论的平方根容积卡尔曼滤波算法
    5.2 锂离子电池SOC估计算法的对比实验分析
        5.2.1 基于专用电池测试装置实验的SOC估计结果
        5.2.2 基于双向Buck-Boost变换器实验的SOC估计结果
    5.3 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间主要研究成果



本文编号：3655979