一种改进的矿用锂离子SOC估计方法研究①
2017-03-28朱军张晓斌赵同健孙顺新赵军
朱军, 张晓斌, 赵同健, 孙顺新, 赵军
(1.临沂市恒源热电集团有限公司,山东 临沂,276000 ;2.国网临沂供电公司,山东 临沂276000;3.天元建设集团有限公司,山东 临沂276000)
锂离子荷电状态(SOC)是研究其BMS的最基本且最重要的指标,对其精确性的研究一直是热点[1]。
国内外对SOC研究方法主要集中在安时法、开路电压法、神经网络法、SVM、RVM和EKF及其扩展等方法。Chaoui H[2]等基于开路电压法,以PNGV为模型,根据OCV-SOC关系曲线,在充放电电流、温度等因素下进行研究,但是其误差大于5%;赵轩[3]等研究了神经网络及其各种改进算法,根据电池电压、电池环境温度和循环次数等参数,进行大量数据采集训练来估计SOC,虽然精度能够满足,但训练时间长,对在线预测存在阻碍;Anton J C A[4]等提出了基于SVM算法,小样本训练,但精度低。候小娜[5]等提出了RVM算法,减少训练时间,但是对初始数据的敏感性强,训练好的模型适应性差。Corno M[6]等提出了EKF算法,具有良好的适应性,但传统EKF算法采用一阶模型,对高维复杂状况下的SOC估计存在较大误差,对突变电流适应性差;Aung H[7]等提出AUKF算法,较好地抑制电流波动,但其采用二阶Thevenin模型,对于电压两端预估效果不是很好;商云龙[8]等提出ANN-EKF-AIC多阶模型,但矿用锂离子电池非高斯噪声,采用EKF误差较大,对于时变电池系统不适用。
针对EKF算法对锂离子SOC估计时系统噪声导致结果不精确的问题,提出Sage-Husa-AUKF的AIC多模型优化的锂离子SOC估计,通过与UKF和EKF等算法对比,体现出该方法对于全阶段电压预估具有良好的适应性,且误差精度控制很小。……
