何朕， 王广雄

(哈尔滨工业大学 航天学院，黑龙江 哈尔滨 150001)



基于广义系统观测器的电池荷电状态估计

何朕， 王广雄

(哈尔滨工业大学 航天学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

提出了一种新的电池荷电状态(SOC)的估计方法。电池的开路电压(OCV)与SOC之间是一种分段线性的关系，为了避开这类非线性问题，观测器设计时的通行做法是将输出电压的方程式对时间进行求导。文中分析表明这种对电压方程求导的做法是不正确的。指出可以将分段线性关系看做是广义系统中的一种线性约束，从而提出用广义系统观点来处理电池的这个分段线性约束，并且设计了广义系统观测器。仿真结果表明所提出的观测器的有效性。

广义系统; 观测器; 电池; 荷电状态

0 引 言

使用汽油的汽车其剩余油量是很容易测得的。如果是电动汽车，电池的剩余容量则是从荷电状态(state of charge,，SOC)信息得到的。SOC是电池内部的化学状态，无法用电的信号来测量，所以要通过电池端口的电压，电流等物理量的测量进行估计。如果是纯电动车，则主要是放电问题，SOC的估计问题相对简单一些，不过如果是混合电动车，则电池存在重复充放电过程，如果估计不准，有可能使估计误差累积起来，造成电池过充或可能全部耗尽，造成不可逆的损坏，所以SOC的精确估计对驾驶员和电池的能量管理系统来说都是极为重要的。

电池有多种模型，不过从估计的角度来说，一般都是采用电池的电路模型。电路模型中常用电压源来表示电池。……