基于安时积分法和UKF的锂电池SOC估测
2021-03-25刘迪李琳姜晓健
新型工业化 2021年11期
刘迪,李琳,姜晓健
(西安石油大学 电子工程学院,陕西 西安 710065)
0 引言
当今社会能源短缺,为兼顾环保与节能两个方面,电动汽车出现在人们的视野当中。电动汽车领域取得了快速的发展,其中最重要的就是汽车的锂电池,准确地估测出锂电池各种状态是目前研究的重中之重。电池管理系统(Battery Management System, BMS)是电动汽车最重要的一部分,BMS最重要的指标是能够准确地估测锂电池的SOC值。准确的SOC值能够提高锂电池重复利用效率、增加锂电池使用寿命[1]。同时,想要深入地研究电池的特性,需要对锂电池进行建模,锂电池模型是对锂电池的等效转化,精确的锂电池模型能够完美地表达出电池的动静态特性,也是提高SOC估测精度的基础。本文采用二阶RC电路模型,结合安时积分法与UKF算法,在matlab上搭建仿真模型,将搭建的EKF与AH-UKF算法模型通过脉冲放电实验所获得的数据进行比对。结果表明,EKF算法平均相对误差为1.96%,AH-UKF算法平均相对误差为0.95%,因此AH-UKF算法能更好地减小误差,可实际应用。
1 锂电池模型建立
现阶段锂电池等效模型主要分为三大类:电化学模型、等效电路模型、人工神经网络模型。电化学模型:最能表征电池特性,但电化学模型内部结构复杂、计算繁琐、在建立模型期间耗费时间,因此大多不采用。人工神经网络模型:具有自学习能力,可以高速寻找优化解的能力,但需要大量的数据源作为参考对象,依赖于数据量大小。等效电路模型:用电压源、电阻、电容组成的等效电路模型来表征电池的内部特性。……
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