杜森 谢立洁 徐梓荐 韩培培

（天津易鼎丰动力科技有限公司）

随着电动汽车和智能电网的快速发展，电池作为储能系统受到了越来越多的关注[1-2]。对于电池管理的算法也是层出不穷、日新月异[3]。有的采用建立复杂的电化学方程对电池状态进行估算，但是此方法比较复杂，实现成本比较高[4-5]；有的采用安时积分法[6]，此方法简便易行，但是需要准确的电池初始荷电状态（SOC）和较高的累积误差。综合考虑估算的准确度和实现成本，文章提出利用RC等效电路来模拟电池特性，对电池状态进行了准确估算。

1 电池等效模型研究

典型的电池可以被简单地认为是一个大电容，用于储存电量进行充电和放电，模拟电芯复杂的化学过程[7]。图1示出电池的线性模型。图1中R模拟电池的内阻，QR表征电容值，VT和iL认为是电池的端电压和电流，R会随着电池温度及使用时间的改变而改变。电池充放电后经过充分静置，电压会逐渐稳定到电池的开路电压（VOC）[8]。这种现象是由电池的法拉电容特性和扩散效应引起的，因此可以利用并联的RC电路模拟此特性，如图2所示，该等效电路可以模拟电池的非线性特性和静置效应。

图1 电池的线性模型

图2 集成静置效应的电池模型

为了模拟出更接近电池真实放电的曲线，可以增加多个RC电路模拟非线性部分。图2中等效电路的VOC可以表征电池的SOC。为了模拟出电池此部分的非线性特性，可以通过一系列的非线性方程来实现[9]。为了计算出这些非线性方程的相关参数，需要对电池进行大量的试验和数据统计。……