结合Thevenin和PNGV模型的电池等效电路建模改进

作者：汪贵芳; 王顺利; 于春梅

来源：自动化仪表, 2021, 42(02): 45-49+55.

DOI：10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2019070048

• 锂离子电池
• 荷电状态
• Thevenin模型
• PNGV模型
• 参数识别
• 模型精度
• 混合脉冲功率特性试验
• 参数拟合

为了对电池管理系统(BMS)中极为重要的一个参数——电池荷电状态(SOC)进行准确估算,选择更加精确并适合锂电池的等效电路模型,对比和分析了Thevenin模型和改进型PNGV模型在模拟锂电池的动静态工作特征方面的精度和具体误差产生原因,并提出了进一步改进的方向和建议。首先,对锂电池进行混合脉冲功率特性(HPPC)试验,得到等间隔SOC下的试验数据;然后,采用精度较高的双指数拟合法对所获数据进行参数辨识;最后,在Matlab/Simulink环境下建模并仿真验证。验证结果表明,在温度环境相同的情况下,Thevenin模型的端电压仿真值与试验值的最大误差不超过0.165 V,模型精度达96%;改进型PNGV模型的最大误差不超过0.055 V,模型精度达98%。该试验可为锂电池内部状态变量的准确估算提供理论依据,为其他电池模型的优化改进提供参考。