电动汽车锂离子电池建模以及SOC估算研究开题报告

1. 研究目的与意义

随着全球汽车工业的蓬勃发展，传统燃油汽车在方便人类生活、促进经济发展的同时，也带来了能源短缺、环境污染等严重问题面对日益严峻的能源与环境挑战，大力发展电动汽车、加快交通能源转型是实现汽车工业可持续发展的重要途径。

但是纯电动汽车的续驶里程较短的问题，可以说是制约其发展和产业化的首要技术问题。

而想要突破续驶里程较短的关键在于突破纯电动汽车的电池技术。

2. 国内外研究现状分析

电池模型是对电池动静态特性的描述和简化，国内外学者对此进行了大量的研究，目前电池模型主要细分为电化学模型、热模型、耦合模型、性能模型这四种类型，电池的性能模型又可细分为等效电路模型、简化的电化学模型、神经网络模型和特定因素模型等等效电路模型经过多年发展研究，国外先后提出了 rint模型、thevenin 模型，pngv模型、massimo ceraolo 动态模型等典型的等效电路模型，国内高校和科研机构也开展大量研究工作，取得了较大的进展。

例如，林成涛等提出了一种通用非线性(gnl)等效电路模型，是对 pngv 模型的改进和发展，充分考虑了soc、温度等对电池性能的非线性影响，通用性好、适用范围广，邵海岳等提出了一种集总参数的等效电路模型，重点考虑了温度对电池性能的影响。

目前国内外对 soc 估算的研究主要分为以下两个方向：(1)通过研究电池内部的各种电化学反应和各离子的存在状态来估算电池的soc，但电化学反应的复杂性限制了该研究方向的发展；(2)不考虑电池内部的具体化学反应而只测量电池相关的外特性参数，如端电压、电流、温度等，通过总结一定的规律和算法来估算电池的soc。

3. 研究的基本内容与计划

内容：1、了解电动汽车锂离子电池的结构、原理以及性能；2、构建电动汽车锂离子电池模型；3、根据构建模型，对电池荷电状态(SOC)估算研究；计划：第12周：阅读相关文献资料，完成开题报告；第35周：查阅资料熟悉电动汽车锂离子电池的结构、原理以及性能；第68周：熟悉目前锂离子电池模型的类型和各自特点；第910周：建立锂电池等效电路模型；第1112周：完成锂离子模型的参数辨识和对锂离子等效模型的验证；第1314周：对锂离子电池SOC估算方法进行研究；第1516周：撰写论文，完成答辩。

4. 研究创新点

电动汽车锂离子模型的建立为SOC估算方法的研究提供了很大的帮助，使SOC的估算精度提高了许多。