1、选题的目的及意义

1.1研究背景及意义

中国已成为世界第一大汽车生产国和消费国。根据中国汽车工业协会发布的数据显示，2018年国内汽车产销分别为2780.9万辆和2808.1万辆，预计到2030年中国汽车中乘用车保有量将会达到2.5亿辆。然而，随着节能减排，降低能源依赖逐渐成为国际汽车工业和环保工业的发展趋势，加之油价不断上涨给汽车工业带来的压力，中国政府近几年制定了相应的节能与新能源汽车发展战略。新能源汽车作为发展可替代能源，建设可持续发展低碳社会的重要一环，越来越受到世界各国的高度重视，我国政府也已正式将新能源汽车列入七大战略性产业之一。电动汽车作为新能源汽车的重要类型之一被人们寄予厚望，在其他部件已经基本实现技术突破的今天，目前在电动汽车行业，储能装置已经成为限制其发展的瓶颈。锂离子电池具有工作温度范围大、寿命长、能量密度高、自放电率低和无污染等优点。故发展锂离子电池已经成为新能源汽车产业化的重点。

作为电池的重要参数之一，电池的荷电状态SOC（State of Charge）是电池剩余容量与额定容量的比值。准确的SOC估算能够延长电池使用寿命，提高使用的安全性，防止由于过充电或过放电对电池的损害。然而电池在电动汽车中的放电是一个复杂的电化学反应过程，放电倍率、温度、自放电率和电池内阻等都会对SOC值的估计判断产生影响，这些因素又会随着循环使用次数的增加而改变，从而增加了电池建模和SOC算法估计的难度。

1.2国内外研究的过程以及现状分析

目前电池SOC主要的估计方法有放电实验法、开路电压法、安时计量法、神经网络法和支持向量机法等。

（1）放电实验法：是目前最为可靠的电池SOC估计算法，适用于任何电池且估计结果较为精确。采用恒定电流进行连续放电,放电电流与时间的乘积即为剩余电量。放电实验法在实验室中经常使用,适用于所有电池,但它有2个显著缺点:①需要大量时间;②电池进行的工作要被迫中断。放电实验法不适合行驶中的电动汽车,可用于电动汽车电池的检修。

（2）开路电压法：电池的开路电压在数值上接近电池电动势。铅酸电池电动势是电解液浓度的函数,电解液密度随电池放电成比例降低,用开路电压可估计SOC。描述了铅酸电池开路电压、剩余容量和电解液密度的关系。MH/Ni电池和锂离子电池的开路电压与SOC关系的线性度不如铅酸电池好,但其对应关系也可以估计SOC,尤其在充电初期和末期效果较好。

（3）安时计量法：Ah计量法是最常用的SOC估计方法。如果充放电起始状态为SOC0,那么当前状态的SOC为: