动力电池SOC估算方法的实时工况对比研究

耿晶　张万良　战东红　王维振　张传龙

摘 要：随着燃料电池混合动力汽车的普及，三元锂电池的荷电状态（SOC）估算应用是电池管理系统的重要研究方向，直接决定燃料电池混合动力系统的续航里程。为进一步了解和探索SOC估算方法的准确性，本文基于电池物理模型，通过安时积分法（AH）和内阻法SOC与实际路况SOC的对比分析，研究结果表明：内阻法SOC估算方法能够更符合实际车辆运营SOC的变化情况。

关键词：电池模型 AH 内阻法 SOC 车辆运营

Comparative study of the Power Batteries on Real-time Conditions of SOC Estimation Methods

Geng Jing Zhang Wanliang Zhan Donghong Wang Weizhen Zhang Chuanlong

Abstract：With the popularity of fuel cell hybrid vehicles， state of charge（SOC）estimation of ternary lithium batteries is an important research directions for battery management systems， which directly determines the mileage of fuel cell hybrid power systems. In order to further understand and explore the accuracy of SOC estimation method， this paper， based on the battery physical model， compared the SOC of AH method with internal resistance method under the SOC of actual road condition. The result shows that the SOC estimation method of internal resistance method can better meet the changes of SOC in actual vehicles operation.

Key words：battery model ， AH， internal resistance method， SOC， vehicle operation

1 引言

隨着传统车辆对环境的污染越来越大[1，3]，能源的短缺越来越明显，清洁无污染的能源技术得到了世界各国的密切关注。新能源汽车[2，4]作为新型交通工具，具有零污染、零排放、舒适度高、资源消耗低等很多优势[5]，为了缓解环境污染和能源紧张的现状，国家大力扶持新能源汽车的发展。新能源汽车包括纯电动汽车、氢发动机汽车、燃料电池混合动力汽车、燃料电池电动汽车、增程式电动汽车、其它新能源汽车等[6]，其中，燃料电池混合动力汽车发展前景十分美好[7]。

燃料电池混合动力汽车解决了燃料电池汽车存在的一系列问题，包括在加速、爬坡等条件下需要输出较大功率且功率波动频繁，燃料电池动力系统瞬态响应慢，持续输出峰值功率能力有限[8-9]，且能量无法回收再生制动能量等。因此，燃料电池混合动力系统得到了广泛应用，刘硕[10]等人针对燃料电池混合动力车，设计燃料电池+蓄电池混合动力系统，充分发挥两者的优点从而提高能源利用率和燃油经济性。……