童佳俊 方忠慧 端鹏 齐国庆 张莉娟

（南京中欧威能新能源动力系统有限公司）

电池的荷电状态（SOC）反映的是电池的剩余电量。SOC的估算是电池管理系统（BMS）中的一项关键技术，也是整个系统设计的难点之一，其估算的准确度将直接影响到整车的控制策略。目前通常采用的方法是建立电池的等效电路模型来分析电池外部特性从而计算SOC，而传统的Rint和Thevenin电池模型其结构较为简单，精度不高，并且目前国内外产品中普遍采用的SOC计算方法是安时积分法，这种估算方法虽然原理较为简单，易于实现，但是其估算精度有限，依赖于SOC初值，并且容易产生累计误差。基于以上问题，该文采用了2阶RC等效电路模型，并运用扩展卡尔曼滤波算法（EKF）来估算SOC，经过仿真验证，达到了预期的效果。

1 等效电路模型

1.1 2阶RC等效电路模型

电池的充放电过程是一段复杂的电化学过程，为了确定其电压、电流、SOC及内阻等特征量之间的数学关系，首先需要建立电池的等效模型，如图1所示。Thevenin模型具有较为良好的非线性，能够模拟出电池的充放电特性，并且模型较为简单，便于计算，因此得到了广泛应用，其电路结构，如图1a所示，模型中使用单RC环来表示电池的极化现象。然而在电池实际的充放电过程中存在着多个极化现象，例如：浓差极化和电化学极化等，因此可以在模型中采用多个RC环相串联来表示不同的极化现象，从而提高电池模型的精度，但同时这样计算量也会大大增加，通过权衡模型精度以及计算难度后，文章采用2阶RC的等效电路模型，如图1b所示。……