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基于改进无迹卡尔曼滤波算法的动力电池SOC估计模型 预览
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作者 谈发明 王琪 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期18-24,共7页
针对车载动力电池SOC估计精度欠佳的问题,提出一种改进型无迹卡尔曼滤波(UKF)算法。引入基于残差特性的异常状态检测机制,异常状态下采用改进的自适应衰减因子修正UKF合模型为基础,应用递推最小二乘法辨识电池参数,利用改进型UKF算法对... 针对车载动力电池SOC估计精度欠佳的问题,提出一种改进型无迹卡尔曼滤波(UKF)算法。引入基于残差特性的异常状态检测机制,异常状态下采用改进的自适应衰减因子修正UKF合模型为基础,应用递推最小二乘法辨识电池参数,利用改进型UKF算法对电池SOC进行估计,并从多个角度进行了仿真验证分析。结果表明,改进型UKF算法具有很好的鲁棒性和跟踪速度,各类误差精度均控制在5%以内。 展开更多
关键词 荷电状态 跟踪 精度 状态检测 动力电池
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基于多种模型的递进式智能SOC估算 预览
2
作者 刘民 李少林 张景明 《桂林电子科技大学学报》 2019年第2期130-134,共5页
为了精确估算电动汽车锂离子电池的荷电状态(SOC),采用多种等效电路模型,建立空间状态方程,通过带遗忘因子递推最小二乘法实时在线辨识电池模型参数,动态实时更新电池模型状态方程,利用Matlab对实验工况进行仿真,采用基于电池电路模型... 为了精确估算电动汽车锂离子电池的荷电状态(SOC),采用多种等效电路模型,建立空间状态方程,通过带遗忘因子递推最小二乘法实时在线辨识电池模型参数,动态实时更新电池模型状态方程,利用Matlab对实验工况进行仿真,采用基于电池电路模型的联合FFRLS-EKF算法,在运算过程中加入电池健康状态(state of health,简称SOH)因子,得到的SOC估算值平均误差低于1.8%,最大误差低于3%。通过实验验证了FFRLS-EKF-SOC精确性,解决了误差累积问题。 展开更多
关键词 荷电状态 锂离子电池 联合算法 模型参数 等效电路 健康状态因子
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联合精确估算电池的健康状态
3
作者 夏克刚 钱祥忠 +2 位作者 余懿衡 杨光辉 张佳瑶 《电子测量技术》 2019年第3期25-30,共6页
以动力电池的电压、电流、温度和内阻作为输入,荷电状态作为输出,建立四输入一输出的神经网络仿真模型预测电池的荷电状态。再以荷电状态为基础,改进电池健康状态的估算方法,分别利用改进型容量法、改进型内阻法和电压法3种方法分别估... 以动力电池的电压、电流、温度和内阻作为输入,荷电状态作为输出,建立四输入一输出的神经网络仿真模型预测电池的荷电状态。再以荷电状态为基础,改进电池健康状态的估算方法,分别利用改进型容量法、改进型内阻法和电压法3种方法分别估算出电池的健康状态,并利用遗传神经网算法建立了3种方法联合在一起的电池健康状态估算模型。以4节12 V的串联锂离子电池组模块为研究对象分别进行了Simulink仿真和实验研究,通过采集动力电池充放电时的电压、电流、温度、内阻和放电量数据,测试了电池的荷电状态和健康状态。实验结果表明电池荷电状态的预测精度为1.6%,仿真模型运行和实验结果显示联合法估算健康状态的最大误差为1.5%,高于其他3种单独的方法。本文提出的健康状态预测方法,省略了传统神经网络算法估算健康状态寻找健康因子的复杂步骤,同时也避免现有电池的健康状态估计单一参量判定方法的局限性。 展开更多
关键词 荷电状态 健康状态 神经网络算法 联合法 动力电池
一种基于EKF和Thevenin的锂电池SOC估算新方法 预览
4
作者 周义枞 王顺利 +3 位作者 谢滟馨 康财 李建超 谢东 《电池工业》 CAS 2019年第1期39-43,共5页
估算锂电池的剩余电量一直是当前研究的热点,由于锂电池充放电过程中复杂的电化学反应,电池荷电状态(SOC)与其影响因素呈现非线性动态关系,导致难以实时精确估算SOC。本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,并选用戴维南(Thevenin... 估算锂电池的剩余电量一直是当前研究的热点,由于锂电池充放电过程中复杂的电化学反应,电池荷电状态(SOC)与其影响因素呈现非线性动态关系,导致难以实时精确估算SOC。本文提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,并选用戴维南(Thevenin)模型来对锂电池的剩余电量进行估算。本文在戴维南模型的基础上建立了电池的非线性状态空间方程,通过实验和仿真的结果表明,该算法的误差小于3.00%,精度达到了应用的要求。 展开更多
关键词 荷电状态 扩展卡尔曼滤波 戴维南模型 状态估计 锂电池
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基于自适应两步滤波的电池SOC估计算法 预览
5
作者 蔡亦山 杨林 +1 位作者 邓忠伟 邓昊 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第6期1022-1026,共5页
电池的荷电状态(SOC)是锂离子电池最重要的状态参数之一,是电池充放电控制和续航里程估计的依据,但现有研究中基于扩展卡尔曼滤波的SOC估计方法没有解决观测方程局部线性化带来的误差问题。为此,提出了一种基于自适应两步滤波的电池SOC... 电池的荷电状态(SOC)是锂离子电池最重要的状态参数之一,是电池充放电控制和续航里程估计的依据,但现有研究中基于扩展卡尔曼滤波的SOC估计方法没有解决观测方程局部线性化带来的误差问题。为此,提出了一种基于自适应两步滤波的电池SOC估计算法,实现对电池SOC的精确估计,并提高其对测量噪声的鲁棒性。实验结果表明该方法可在不同工况和不同电池老化条件下将电池SOC估计的平均绝对误差减小至2%以内。 展开更多
关键词 荷电状态 参数辨识 自适应两步滤波 状态估计 电动汽车
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电动汽车动力锂电池健康状态的建模与估算 预览
6
作者 晏勇 雷晓蔚 《青岛科技大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第2期113-118,共6页
复杂路况下,为提高电动汽车锂电池组健康状态SOH(state of health)估算实时性与准确性,通过扩展卡尔曼滤波算法估算荷电状态,结合锂电池组温度与单体锂电池电压,系统判断锂电池组健康状态,提示故障位置并及时更换。结果表明,通过建模对... 复杂路况下,为提高电动汽车锂电池组健康状态SOH(state of health)估算实时性与准确性,通过扩展卡尔曼滤波算法估算荷电状态,结合锂电池组温度与单体锂电池电压,系统判断锂电池组健康状态,提示故障位置并及时更换。结果表明,通过建模对电动汽车锂电池组健康状态估算简单、方便、准确、高效。保证了锂电池处于最佳状态,提高了驾驶的舒适性与安全性,实用性强。 展开更多
关键词 锂电池 健康状态 建模与估算 扩展卡尔曼滤波 荷电状态
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基于融合算法的车载锂电池荷电状态估计 预览
7
作者 王爽 刘淑杰 +1 位作者 刘景超 张洪潮 《内燃机与配件》 2019年第2期26-29,共4页
动力电池的荷电状态(State Of Charge,SOC)是电池管理系统(Battery Management System,BMS)的关键内容。本文采用遗传算法(Genetic Algorithm,遗传算法)和BP神经网络(BP neural network)相结合的方法对动力锂电池进行荷电状态估计,通过... 动力电池的荷电状态(State Of Charge,SOC)是电池管理系统(Battery Management System,BMS)的关键内容。本文采用遗传算法(Genetic Algorithm,遗传算法)和BP神经网络(BP neural network)相结合的方法对动力锂电池进行荷电状态估计,通过从NASA中提取的锂电池充放电数据进行训练和测试得到的SOC估计值与真实值的对比分析,基于这种融合算法的锂电池SOC估算误差在2.5%以内,验证了提出的电池估计方法的有效性。 展开更多
关键词 荷电状态 遗传算法 电池管理系统 BP算法
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基于指数冻结因子的锂电池SOC估算算法 预览
8
作者 慕振博 孙桓五 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第6期92-95,共4页
纯电动汽车的荷电状态(SOC)表示电池组的剩余电量,其直接决定着驾驶员对电动车车剩余里程及对充放电等的判断。由于扩展卡尔曼滤波(EKF)法时其将其中的噪声按均值为零的高斯白噪声处理,因而使SOC估算精度不高乃至出现滤波发散。为防止... 纯电动汽车的荷电状态(SOC)表示电池组的剩余电量,其直接决定着驾驶员对电动车车剩余里程及对充放电等的判断。由于扩展卡尔曼滤波(EKF)法时其将其中的噪声按均值为零的高斯白噪声处理,因而使SOC估算精度不高乃至出现滤波发散。为防止该类情况发生,提出了一种基于指数冻结因子自适应滤波算法;该算法在Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波(SHEKF)法的基础上引入发散判据,当有状态变量估算误差变大而发散时,对卡尔曼增益矩阵构造一个自适应指数冻结因子,有效防止了滤波发散,提高了系统稳定性。通过同传统的扩展卡尔曼滤波(EKF)法相比较,试验验证结果表明新方法具有更高的估算精度以及对滤波发散的有效控制. 展开更多
关键词 荷电状态 Sage-Husa自适应扩展卡尔曼滤波算法 滤波发散判据 指数冻结因子
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基于HPSO-BP神经网络融合的锂电池SOC预估研究 预览
9
作者 于仲安 褚彪 葛庭宇 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期20-24,共5页
为实现锂离子电池荷电状态(SOC)的高精度预测,采用混合粒子群(HPSO)与BP神经网络相结合的联合优化算法,通过优化神经网络的初始权值和阈值克服了种群易陷入局部极小的缺点,加快了收敛速度,减小了SOC预估的误差,通过分析磷酸铁锂(LiFePO4... 为实现锂离子电池荷电状态(SOC)的高精度预测,采用混合粒子群(HPSO)与BP神经网络相结合的联合优化算法,通过优化神经网络的初始权值和阈值克服了种群易陷入局部极小的缺点,加快了收敛速度,减小了SOC预估的误差,通过分析磷酸铁锂(LiFePO4)电池充、放电机理,将电池电压、电流、内阻和温度作为SOC的影响因子。MATLAB仿真结果表明,HPSO-BP神经网络算法的预测精度和收敛速度较传统BP神经网络算法更优。 展开更多
关键词 荷电状态 磷酸铁锂电池 混合粒子群算法 BP神经网络
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蓄电池/超级电容HESS功率分配策略研究 预览
10
作者 王雪生 贾诗乐 赵勇 《机电信息》 2019年第9期1-2,共2页
因蓄电池和超级电容器分别具有高能量密度和高功率密度的优点,将它们组合成混合储能系统(Hybrid Energy Storage System,HESS)可以满足微电网的多种要求。现基于并联型混合储能系统结构,提出了基于超级电容荷电状态(State of Charge,SOC... 因蓄电池和超级电容器分别具有高能量密度和高功率密度的优点,将它们组合成混合储能系统(Hybrid Energy Storage System,HESS)可以满足微电网的多种要求。现基于并联型混合储能系统结构,提出了基于超级电容荷电状态(State of Charge,SOC)的功率再分配的优化方案,在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,验证了所提分配策略的有效性。 展开更多
关键词 混合储能系统 荷电状态 功率分配
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考虑储能调频死区的一次调频控制方法 预览
11
作者 马智慧 李欣然 +2 位作者 谭庄熙 黄际元 贺悝 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2102-2115,共14页
提出一种考虑储能调频死区的综合一次调频控制方法。通过对常规机组调频死区机理分析,定义储能参与调频的死区限制,为充分发挥储能快速、精准响应在电网调频中的潜力,将储能调频死区的界限设置在常规机组死区的范围内,有效改善电网频率... 提出一种考虑储能调频死区的综合一次调频控制方法。通过对常规机组调频死区机理分析,定义储能参与调频的死区限制,为充分发挥储能快速、精准响应在电网调频中的潜力,将储能调频死区的界限设置在常规机组死区的范围内,有效改善电网频率质量,并避免常规机组参与调频的频繁动作;通过分析虚拟下垂与虚拟惯性控制对电网频率的影响,提出一种将二者合理结合的控制方法,依据系统调频需求,选择相应的控制策略,以实现两种控制策略的协调运行及优势互补;为了约束储能功率输出,对虚拟下垂与虚拟惯性控制采用基于logistic函数的自适应控制规律,从而避免荷电状态(SOC)耗尽或饱和现象的发生。最后利用Matlab/Simulink对典型区域电网进行了仿真证明,结果表明所提控制策略可以有效改善频率质量,同时能明显减少常规机组的动作比例。 展开更多
关键词 储能调频死区 一次调频 虚拟下垂控制 虚拟惯性控制 荷电状态
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基于SOC的串联电池组控流均衡控制策略 预览
12
作者 饶成明 黄剑龙 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第5期701-706,共6页
传统Cuk均衡控制策略能量转移效率低,为维持电池组SOC(State of Charge)一致,文章提出了一种新型控制策略,保证了电池组的控流均衡。根据电池组的能量分布,该均衡控制策略能够实现对均衡器开关、均衡电流方向和大小的控制,提高了整体的... 传统Cuk均衡控制策略能量转移效率低,为维持电池组SOC(State of Charge)一致,文章提出了一种新型控制策略,保证了电池组的控流均衡。根据电池组的能量分布,该均衡控制策略能够实现对均衡器开关、均衡电流方向和大小的控制,提高了整体的能量转移效率。利用Matlab进行模型仿真分析,仿真结果表明,均衡控制策略要比传统均衡控制策略更加有效。 展开更多
关键词 电池均衡 能量转移效率 均衡控制 荷电状态
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充电手电筒自适应充电电路设计与实现 预览
13
作者 孙颖韬 冯虎林 《科技视界》 2019年第3期247-248,共2页
为了延长充电手电筒的使用寿命,在简易的电容降压式充电方式的基础上,本文提出了一种自适应充电电路,随着蓄电池的荷电状态的变化,自动调整充电电流,实现了恒流充电和恒压充电相结合的两段式充电策略。实验结果表明,本文提出的充电电路... 为了延长充电手电筒的使用寿命,在简易的电容降压式充电方式的基础上,本文提出了一种自适应充电电路,随着蓄电池的荷电状态的变化,自动调整充电电流,实现了恒流充电和恒压充电相结合的两段式充电策略。实验结果表明,本文提出的充电电路结构简单,工作可靠,能够智能调节充电进程,从而延长了手电筒蓄电池的使用寿命。 展开更多
关键词 充电手电筒 自适应 荷电状态 恒流充电 恒压充电
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磷酸铁锂电池的参数辨识及SOC估算 预览
14
作者 胡泽军 叶明 +1 位作者 李鑫 龙懿涛 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 2019年第3期344-352,共9页
运用Digatron对电池做充放电实验,建立Thevenin等效电池模型,根据混合功率脉冲实验分析电池在充放电停止时的电压回弹特性,用最小二乘法辨识电池参数。本文基于此参数提出运用安时法估算电池的荷电状态,用扩展卡尔曼算法对安时法进行修... 运用Digatron对电池做充放电实验,建立Thevenin等效电池模型,根据混合功率脉冲实验分析电池在充放电停止时的电压回弹特性,用最小二乘法辨识电池参数。本文基于此参数提出运用安时法估算电池的荷电状态,用扩展卡尔曼算法对安时法进行修正,实现安时-扩展卡尔曼联合估算SOC,解决了采用安时法估算SOC时误差越来越大的问题,降低了传统扩展卡尔曼算法运行的时间复杂度,提高了实时性,便于实际应用。实验和仿真结果显示,该方法具有较高的SOC估算精度。 展开更多
关键词 最小二乘法 辨识参数 安时法 扩展卡尔曼 荷电状态
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基于DBN算法的锂离子电池SOC估计研究 预览
15
作者 易美琪 赵为光 +3 位作者 裴禹铭 杨莹 郝瑞华 杨立新 《黑龙江电力》 CAS 2019年第2期125-128,147共5页
为进一步精确估计锂离子储能电池精度,本研究在恒流放电法和戴维南等效模型的理论基础上,得到E-SOC曲线。利用DBN算法,结合实验数据,对锂离子电池组SOC进行估计。仿真结果表明,本研究方法能在允许误差范围内预测SOC的趋势变化,有效提高... 为进一步精确估计锂离子储能电池精度,本研究在恒流放电法和戴维南等效模型的理论基础上,得到E-SOC曲线。利用DBN算法,结合实验数据,对锂离子电池组SOC进行估计。仿真结果表明,本研究方法能在允许误差范围内预测SOC的趋势变化,有效提高了SOC估计精度。 展开更多
关键词 锂离子电池 荷电状态 深度信念网络
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跟踪风电计划偏差的风储系统联合控制策略
16
作者 李滨 粟祎敏 +1 位作者 莫新梅 陈碧云 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期2102-2108,共7页
风电固有的特性决定了其难以严格按合同要求出力、和传统能源直接竞争,因此,风电场必须提升相关技术以提高与合同计划出力的吻合度。以风电控制性能评价标准为准则,利用离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)对风电场考核时... 风电固有的特性决定了其难以严格按合同要求出力、和传统能源直接竞争,因此,风电场必须提升相关技术以提高与合同计划出力的吻合度。以风电控制性能评价标准为准则,利用离散傅里叶变换(discrete Fourier transform,DFT)对风电场考核时间段内的输出功率偏差进行频谱分析,得出不同时间尺度的补偿功率需求,调用相应特性的储能设备分类调控风储系统的功率输出,满足市场竞争偏差要求;同时制定储能系统间的充放电规则,利用储能间互补平衡,减少能量型储能的深度放电的可能,避免储能系统过充过放。经某风电场典型日的负荷数据仿真验证,所采用的控制策略能较好地跟踪风电计划偏差,控制风电输出精度,有效减少储能系统的动作次数,提高电网对风电的接纳能力。 展开更多
关键词 风储联合系统 离散傅里叶变换 控制策略 荷电状态
基于VSG技术的微电网储能荷电状态控制策略
17
作者 张福民 白松 +3 位作者 李占凯 裴雪辰 刘颍琪 马晨阳 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期2109-2115,共7页
储能设备作为虚拟同步机(virtual synchronousgenerator, VSG)的重要组成部分,能够提供惯性功率以保证VSG及时响应电网功率和频率波动。针对基于储能VSG的变换器控制策略,在频率调节的基础上考虑储能荷电状态对有功功率指令的影响,引入... 储能设备作为虚拟同步机(virtual synchronousgenerator, VSG)的重要组成部分,能够提供惯性功率以保证VSG及时响应电网功率和频率波动。针对基于储能VSG的变换器控制策略,在频率调节的基础上考虑储能荷电状态对有功功率指令的影响,引入功率占比函数调节以上两种功率值在有功指令中占比以避免储能单元的过充过放,以储能充放电超限功率最小为目标函数,结合功率预测使用遗传-模拟退火算法设计VSG有功指令中功率占比函数。在MATLAB/Simulink仿真平台搭建仿真模型,验证了所提控制策略能够避免荷电状态超限,保证VSG的频率调节能力,实现微电网长期稳定运行。 展开更多
关键词 微电网 荷电状态 遗传-模拟退火算法 功率指令优化
基于综合型卡尔曼滤波的锂离子电池荷电状态估算 预览
18
作者 谷苗 夏超英 田聪颖 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期419-426,共8页
针对锂离子电池的荷电状态(SOC)估算问题,给出一种综合型卡尔曼滤波算法。该算法采用递推最小二乘算法(RLS)对锂离子电池模型参数进行实时在线辨识和参数更改;采用综合型卡尔曼滤波器估计电池SOC,即针对模型状态空间方程中的线性部分和... 针对锂离子电池的荷电状态(SOC)估算问题,给出一种综合型卡尔曼滤波算法。该算法采用递推最小二乘算法(RLS)对锂离子电池模型参数进行实时在线辨识和参数更改;采用综合型卡尔曼滤波器估计电池SOC,即针对模型状态空间方程中的线性部分和非线性部分,分别使用线性卡尔曼滤波器(KF)和平方根高阶容积卡尔曼滤波器(SHCKF)计算。两种卡尔曼滤波器结合的综合型策略能够有效减小计算复杂度。其中,SHCKF结合了五阶球面-径向容积法则和平方根滤波技术,比扩展卡尔曼滤波器(EKF)、无迹卡尔曼滤波器(UKF)和容积卡尔曼滤波器(CKF)等传统非线性滤波器的估计精度更高,数值稳定性更强。实验结果证明了该综合型算法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电池 荷电状态 平方根高阶容积卡尔曼滤波 综合型卡尔曼滤波
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改进锂离子电池主动均衡充电控制方法 预览
19
作者 刘晓悦 杜晓 《电源技术》 CAS 北大核心 2019年第2期294-296,328共4页
电动汽车的主要驱动动力是锂离子电池,当前电池充电均衡技术的不成熟成为制约电动汽车普及化的最大难题,从而严重影响了电动汽车的性能。设计一种以双向Buck-Boost拓扑为主电路的主动均衡控制系统,采用神经网络与无迹卡尔曼滤波器(UKF)... 电动汽车的主要驱动动力是锂离子电池,当前电池充电均衡技术的不成熟成为制约电动汽车普及化的最大难题,从而严重影响了电动汽车的性能。设计一种以双向Buck-Boost拓扑为主电路的主动均衡控制系统,采用神经网络与无迹卡尔曼滤波器(UKF)相结合的估算方法估计荷电状态(SOC),并以SOC作为主要的均衡判据,提出了一种改进主动均衡控制策略,实现了锂电池组在充电过程中的主动均衡,并通过MATLAB仿真分析。实验结果表明:电池组能够较好地完成各单体电池间的能量均衡,所改进的主动均衡控制方法可以更加有效快速地达到均衡目标,同时能量损耗较少,证明了该方案的可行性。 展开更多
关键词 锂离子电池组 荷电状态 主动均衡
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电动汽车锂离子电池荷电状态估计方法探究 预览
20
作者 谢红明 《化工管理》 2019年第6期188-189,共2页
科技的更新,时代的发展,锂离子电池作为更多设备的能量储备工具,然而在锂离子电池的整个系统中,电池核电状态(简称SOC)的估计方法在其中起着极其重要的作用,并且该值是一个最基本的参数。锂离子电池的准确荷电状态的估计不仅可以为使用... 科技的更新,时代的发展,锂离子电池作为更多设备的能量储备工具,然而在锂离子电池的整个系统中,电池核电状态(简称SOC)的估计方法在其中起着极其重要的作用,并且该值是一个最基本的参数。锂离子电池的准确荷电状态的估计不仅可以为使用设备提供可靠详细的信息,也有利于整个系统的充放电以及能量的控制均衡,因此研究锂离子电池的核电状态估计的方法探究极其重要。本文在目前锂离子电池的研究基础进行剖析,分析了锂离子电池的基本特性以及其工作原理和化学性质。运用常见的电池模型并且结合其工作原理,提出等效电池的模型。最后再综合分析估计算法的优缺点,并且在其基础上得到了更加科学的方法。 展开更多
关键词 锂离子电池 荷电状态 估计方法 等效电路模型
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