基于时域阻抗测量的锂电池SOC估计方法研究

李士哲; 锁金浩; 谢家乐

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基于时域阻抗测量的锂电池SOC估计方法研究

更新时间：2026-01-05

- 基于时域阻抗测量的锂电池SOC估计方法研究
- Vol. 41, Issue 12, Pages: 37-45(2025)
- 作者机构：
  
  华北电力大学自动化系
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： TM912
- Published：2025
- 稿件说明：
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李士哲, 锁金浩, 谢家乐. 基于时域阻抗测量的锂电池SOC估计方法研究[J]. 2025, 41(12): 37-45.
DOI：

李士哲, 锁金浩, 谢家乐. 基于时域阻抗测量的锂电池SOC估计方法研究[J]. 2025, 41(12): 37-45. DOI：

摘要

针对传统电化学阻抗谱（Electrochemical impedance spectroscopy

EIS）依赖昂贵设备且测试耗时较长的局限性，提出了一种基于时域测量与小波重构的快速EIS获取方法，并将其应用于锂离子电池荷电状态（State of charge

SOC）的高效估计。该方法通过对电池施加阶跃电流激励，采集其电流与电压响应信号，再结合Morlet小波变换提取电压与电流的小波系数比值，从而实现阻抗谱的快速重构，有效降低了测试成本并显著缩短了测试时间。在此基础上，进一步提出结合等效电路建模的参数辨识方法，重点提取对SOC高度敏感的电荷转移电阻，并据此构建分段非线性SOC估计模型。以两块商用锂离子电池为研究对象，实验结果表明该方法能够实现平均决定系数达到0.981 4、均方根误差低于0.020的高精度估计。所提方法不仅兼具快速性与高精度，还拓展了EIS在SOC估计中的应用途径，为电池管理系统提供了一种具有实际应用价值的技术方案。

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关键词

Keywords

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李超凡,杨林.基于电化学阻抗谱的锂离子电池荷电状态估计[J].电源技术,2024(12).

孙玉树,龚一莼,董亮,王晓晨,闫月君,唐西胜,党艳阳.电池储能系统状态估计综述[J].中南大学学报(自然科学版),2024(06).

侯林涛,张彩萍,蔡雪,郑许林,柏晶晶,范茂松.基于阻抗谱重构技术的电池健康状态快速估计方法[J].全球能源互联网,2024(02).

吴磊,吕桃林,陈启忠,刘咏晖,解晶莹.电化学阻抗谱测量与应用研究综述[J].电源技术,2021(09).

戴海峰,王冬晨,姜波.基于电化学阻抗谱的电池荷电状态估计[J].同济大学学报(自然科学版),2019(S1).

曹丽鹏,谢阳,李玲玲,李玲玲.锂离子电池等效电路模型及参数辨识方法研究[J].电气时代,2017(02).

鲍慧,于洋.基于开路电压法的电池荷电状态估计误差校正[J].中国民航飞行学院学报,2014(05).

Mc Carthy Kieran,Gullapalli Hemtej,Ryan Kevin M.,Kennedy Tadhg.Electrochemical impedance correlation analysis for the estimation of Li-ion battery state of charge, state of health and internal temperature[J].Journal of Energy Storage,2022.

Xueyuan Wang,Xuezhe Wei,Qijun Chen,Jiangong Zhu,Haifeng Dai.Lithium-ion battery temperature on-line estimation based on fast impedance calculation[J].Journal of Energy Storage,2019.

The State Key Laboratory of Industrial Control Technology, College of Control Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China,The State Key Laboratory of Industrial Control Technology, College of Control Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China,The State Key Laboratory of Industrial Control Technology, College of Control Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China,The State Key Laboratory of Industrial Control Technology, College of Control Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China.On-line fault diagnosis for proton exchange membrane fuel cells based on a fast electrochemical impedance spectroscopy measurement[J].Journal of Power Sources,2019.

Yoshinao Hoshi,Natsuki Yakabe,Koichiro Isobe,Toshiki Saito,Isao Shitanda,Masayuki Itagaki.Wavelet transformation to determine impedance spectra of lithium-ion rechargeable battery[J].Journal of Power Sources,2016.

Wangxin Huang,Jaber A. Abu-Qahouq.An Online Battery Impedance Measurement Method Using DC-DC Power Converter Control.[J].IEEE Trans. Industrial Electronics,2014.

李植.基于电化学阻抗谱的电动汽车锂电池组状态估计的研究[D].哈尔滨理工大学,2022(08).

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