基于电化学的改进等效电路模型的SOC估算

摘要

提出了一种基于电化学的拓展等效电路模型(Extend Equivalent Circuit Model,EECM),并用该模型进行电池荷电状态(State of Charge,SOC)估算。根据电化学机理和等效电路模型(Equivalent Circuit Model,ECM)对比得到ECM物理过程缺失的部分,考虑在ECM中加入固相扩散、反应极化和液相极化对电池端电压的影响。使用遗传算法在混合功率脉冲特性(Hybrid Pulse Power Characteristic,HPPC)工况下进行参数辨识,来获得全局最优模型参数;使用拓展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter,EKF)进行SOC的估算。实验结果显示,在城市道路循环(Urban Dynamometer Driving Schedule,UDDS)下,模型的估计误差小于0.5%。所建立的模型和SOC估计器动态性能良好,计算量较小,有望在电池管理系统(Battery Management System,BMS)中使用。