基于IBOA-PF的锂电池健康状态预测
2021-03-19李立伟杨玉新
储能科学与技术 2021年2期
李 鹏,李立伟,杨玉新
(1青岛大学电气工程学院;2青岛大学威海创新研究院;3青岛大学图书馆,山东 青岛 266071)
近年来,锂电池因其高功率承受力、高能量比、高额定电压、低自放电率及绿色环保等特点,广泛应用于航空航天、电动汽车、智能电网等领域。在实际使用过程中,锂电池会随着充放电循环发生性能劣化现象[1]。电池的健康状态(state of health,SOH)是衡量性能劣化程度的直接指标,研究锂电池的健康状态有助于及时更换性能劣化的单体电池,使整个电池组工作在最佳状态。
目前提出的SOH 估计方法主要有三种:①实验估计法,如容量测量法、电阻测量法、差分分析法;②基于模型的自适应滤波法,如卡尔曼、粒子滤波、最小二乘法;③数据驱动法,如人工神经网络、支持向量回归。其中,粒子滤波简单易实现,而且不受线性约束误差和噪声约束条件的影响,适用于分析非线性、非高斯的系统,在SOH 估计领域得到广泛应用[2]。但粒子滤波也存在着一些缺陷,例如部分粒子的权值会随迭代次数增大,多次迭代后只剩下极少数大权值的粒子,即粒子权值退化现象;而采用重采样法复制大权值粒子来解决权值退化问题,又会使得部分有效样本遗失,降低了采样粒子的多样性,导致粒子样本贫化[3]。因此,大量学者通过不同的策略对传统的粒子滤波进行改进。吕佳志等[4]提出通过无迹变换将粒子转移,一定程度上改善了粒子权值退化问题。刘刚等[5]提出结合权值选优的粒子滤波算法,该算法基于动态分簇结构的特点,利用簇和簇之间的传递关系来改善粒子分布,但没有解决样本贫化问题。……
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