锂离子电池由于其高能量密度、高循环寿命等优点被广泛应用于电力储能和新能源汽车中。准确估计电池的荷电状态(state of charge,SOC)对提高电池使用寿命和利用效率具有重要意义。然而,锂电池是一个高度复杂、时变和非线性的电化学系统...锂离子电池由于其高能量密度、高循环寿命等优点被广泛应用于电力储能和新能源汽车中。准确估计电池的荷电状态(state of charge,SOC)对提高电池使用寿命和利用效率具有重要意义。然而,锂电池是一个高度复杂、时变和非线性的电化学系统。因此,精度高的在线SOC估计方法对锂电池的实际应用非常重要。近年来,基于模型的SOC估计方法由于其闭环控制、易于实现等特点被广泛关注和研究。本文从模型分类、模型参数辨识算法、SOC估计算法以及SOC估计影响因素对基于模型的SOC估计方法进行综述,首先归纳总结了各种常见的锂离子电池模型,主要介绍了各种常见电化学模型和等效电路模型并进行对比分析;然后重点对模型建立方法和SOC状态估计算法进行梳理和对比,主要介绍了各种模型参数辨识方法及SOC估计方法并进行了对比分析;之后对影响基于模型的SOC估计方法精度的影响因素及解决方法进行分析和总结,主要从温度、老化以及电池组对电池SOC估计的影响进行分析;最后对未来的研究方向进行了讨论和展望。展开更多
文摘锂离子电池由于其高能量密度、高循环寿命等优点被广泛应用于电力储能和新能源汽车中。准确估计电池的荷电状态(state of charge,SOC)对提高电池使用寿命和利用效率具有重要意义。然而,锂电池是一个高度复杂、时变和非线性的电化学系统。因此,精度高的在线SOC估计方法对锂电池的实际应用非常重要。近年来,基于模型的SOC估计方法由于其闭环控制、易于实现等特点被广泛关注和研究。本文从模型分类、模型参数辨识算法、SOC估计算法以及SOC估计影响因素对基于模型的SOC估计方法进行综述,首先归纳总结了各种常见的锂离子电池模型,主要介绍了各种常见电化学模型和等效电路模型并进行对比分析;然后重点对模型建立方法和SOC状态估计算法进行梳理和对比,主要介绍了各种模型参数辨识方法及SOC估计方法并进行了对比分析;之后对影响基于模型的SOC估计方法精度的影响因素及解决方法进行分析和总结,主要从温度、老化以及电池组对电池SOC估计的影响进行分析;最后对未来的研究方向进行了讨论和展望。
