纯电动汽车用磷酸铁锂电池的模型参数分析.pdf

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1、万方数据2013年(第35卷)第2期汽车工程AutomotiveEngineering2013(V01．35)No．22013025纯电动汽车用磷酸铁锂电池的模型参数分析木牛利勇，时玮，姜久春，张言茹，姜君，曹雪铭(北京交通大学电气工程学院，北京100044)[摘要]鉴于纯电动汽车用磷酸铁锂电池在不同荷电状态下的电池特性差异较大，传统参数辨识方法得到的电池模型参数拟合精度较低。本文采用电化学阻抗谱来分析等效电路模型参数，以研究电池的电压特性和动态功率特性，通过综合分析实际充放电条件的主要特征来提取电池典型的参数辨识工况，并利用粒子群优化算法分析模型参数。在不同温度和使用

2、区间的验证表明该方法的精度较高，为磷酸铁锂电池的进一步研究提供依据。关键词：磷酸铁锂电池；等效电路模型；参数辨识；粒子群优化ModelParametersAnalysisofLithiumIronPhosphateBatteryforElectricVehicleNiuLiyong，ShiWei，JiangJiuchun，ZhangYanru，JiangJun&CaoXuemingSchoolofElectricalEngineering，Be沉ngJiaotongUniversity，Beijing100044[Abstract]Inviewofthatthefitt

3、ingaccuracyofbatterymodelparametersobtainedbytraditionalparameteridentificationmethodisrelativelypoorbecausethecharacteristicsoflithiumironphosphate(LiFeP04)batteryforpureelectricvehiclesignificantlydifferatdifferentstatesofcharge，theparametersofequivalentcircuitmodelareanalyzedbyusingel

4、ectrochemicalimpedancespectroscopytostudythevoltageanddynamicpowercharacteristicsofbatteryinthispaper．Bycomprehensivelyanalyzingthemainfeaturesofpracticalchargeanddischargeconditions，thetypicalparameteridentificationworkingmodesofbatteryareextractedandthemodelparametersareanalyzedwithpar

5、ticleswarmoptimizationalgorithm．Thevalidationatdifferenttemperaturesandusageintervalsshowthattheaccuracyoftheschemeisratherhigh．Thisprovidesabasisforfurtherinvestigationintolithiumironphosphatebat—tery·Keywords：lithiumironphosphatebarely；equivalentcircuitmodel；parameteridentification；par

6、ticleswarmoptimization刚舌国内外关于锂离子电池性能的研究已较为深入¨。4J，由于电动汽车仿真技术的需要，研究人员设计了大量等效电路模型(equivalentcircuitmodel，ECM)E5-63，等效电路利用电路网络来描述电池的电压特性，常常用于电动汽车整车动力系统仿真和电池系统功率与能量的预测。但是由于动力电池具有复杂的电化学特性，当电池工作在不同荷电状态和温度条件下，电学模型的参数会发生变化。当电池容量衰退和性能老化后，电学模型的参数也会发生较大改变，因此很多学者通过建立不同状态下的参数列表来实现电池管理系统的控制。为掌握电池的衰退机制并

7、进行电池寿命预测，一方面需要分析动力电池内部正负极和电解质等化学材料的性能和结构改变带来的影响，另一方面需要研究准确表征电池电压特性和动态功率特性的参数估计方法。通常认为电池寿命的影响因素主要有环境温度、充放电制度和循环老化条件¨。8J，综合各影响因素得到的电动汽车模拟工况测试序列常用于动力电池的性能测试和寿命评价，因此在实际使用$国家863计划“电动汽车运营系统关键技术研究与应用”(2012AA050211)和校基本科研费(2009JBZ017—3)资助。原稿收到日期为2012年7月9日，修改稿收到日期为2012年8月27日。万方数据汽