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基于平方根无迹卡尔曼滤波的锂电池状态估计
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:《中国电机工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TM911[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]武汉理工大学自动化学院,湖北省武汉市430070, [2]东风汽车公司技术中心,湖北省武汉市430058
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51477125);国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2013CB632505);湖北省科技支撑计划项目(2014BEC074);武汉市青年科技晨光计划项目(2016070204010155).
中文摘要:

在充电式混合动力电动汽车(plug-in hybrid electricvehicle,PHEV)和电动汽车(electric vehicle,EV)中,对电池进行精确、可靠的荷电状态估计(state of charge,SOC)非常重要。传统估计方法存在计算量大、估计不精确等缺点,提出一种平方根无迹卡尔曼滤波(square root unscented Kalman filter,SRUKF)算法对SOC进行实时估计及更新。利用无迹变换(unscented transformation,UT)精确估计系统方程的均值和协方差,使估算值达到二阶精度。利用平方根算法保证状态协方差的半正定性,提高数字计算的稳定性。通过实验对比,验证了该算法的有效性。结果表明,该方法可使状态估计值具有较小的误差和快速跟随性,满足了SOC估计的实际需求。

英文摘要:

To estimate the state of charge (SOC) of batteries accurately and reliably is of great importance for plug-in hybrid electric vehicles (PHEV) and electric vehicles (EVs). However, the traditional methods have drawbacks of heavy computation and inaccurate estimation. In this study, a square root unscented Kalman filter (SRUKF) algorithm was proposed for estimating the SOC of Lithium-Ion batteries. An optimization algorithm was used to update the model's state vector during a charge/discharge period. When the estimation of the means and covariance of the state vector was used, the unscented transformation (UT) takes advantages of deterministic sampling. The square root algorithm of the filter improves the numerical stability by ensuring the state covariance, which is always semi-positive definite. The proposed method has been validated experimentally and the results are compared with the unscented Kalman filter. Experimental results have shown that the proposed method has better performance in terms of lower error and shorter convergence time, and can meet the actual requirements.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970