基于變結(jié)構(gòu)濾波的動(dòng)力電池荷電狀態(tài)估算方法研究.pdf

1、環(huán)境污染、能源危機(jī)以及能源安全等問(wèn)題的日益突出，新能源汽車是解決傳統(tǒng)汽車對(duì)環(huán)境污染的有效方法之一，新能源汽車三大核心關(guān)鍵技術(shù)之一是動(dòng)力電池，而電池的荷電狀態(tài)(State of Charge，簡(jiǎn)稱SOC)又是動(dòng)力電池最重要的核心參數(shù)。高精度荷電狀態(tài)估算值防止電池的過(guò)充過(guò)放，延長(zhǎng)電池使用壽命，更是電動(dòng)汽車行駛狀態(tài)的重要依據(jù)。
　　與電壓、電流等可通過(guò)傳感器直接測(cè)得的參數(shù)不同，電池的SOC只能通過(guò)其它方法間接獲取。該文針對(duì)電動(dòng)汽車動(dòng)力電

2、池荷電狀態(tài)SOC的估算，主要研究工作如下：
　　(1)選擇Thevenin模型作為動(dòng)力鋰電池等效電路模型；DST工況下的數(shù)據(jù)采用變結(jié)構(gòu)濾波（VSF,Variable structure filter）對(duì)電池Thevenin模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，Thevenin模型端電壓誤差對(duì)濾波增益進(jìn)行矯正，估算得出電池開(kāi)路電壓（OCV或者Uoc）；對(duì)FUDS工況數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下OCV-SOC關(guān)系曲線，得到FUDS工況下電池SOC

3、?；贏rbin電池測(cè)試平臺(tái)，仿真結(jié)果SOC估算誤差均值為0.94%。
　　(2)變結(jié)構(gòu)濾波估算SOC時(shí)能有效保證收斂，為了進(jìn)一步提高變結(jié)構(gòu)濾波SOC估算精度，對(duì)另一個(gè)變結(jié)構(gòu)濾波參數(shù)進(jìn)行模糊化處理，提出了模糊-變結(jié)構(gòu)濾波算法，提高了變結(jié)構(gòu)濾波的自適應(yīng)性，實(shí)現(xiàn)SOC狀態(tài)的精確估算。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的仿真結(jié)果表明所提出的雙變結(jié)構(gòu)濾波能有效地提高SOC估算精度，其SOC估算的最大絕對(duì)誤差1.50%，平均絕對(duì)誤差0.09%。
　　(3)為了

4、研究算法在不同高斯噪聲干擾下的有效性，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)增加1%、2%和3%高斯噪聲，模擬實(shí)際工業(yè)中的傳感器誤差特性。采用雙模糊-變結(jié)構(gòu)濾波對(duì)SOC進(jìn)行估算研究，第一個(gè)模糊-變結(jié)構(gòu)濾波對(duì)動(dòng)力電池端電壓進(jìn)行濾波，去除高斯噪聲干擾，提高電池SOC估算時(shí)端電壓輸入數(shù)據(jù)的精度；另一個(gè)模糊-變結(jié)構(gòu)濾波采用濾波后的端電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行SOC估算。三種高斯噪聲干擾下的仿真結(jié)果證明，雙模糊-變結(jié)構(gòu)濾波算法可以適合于設(shè)備精度低的工業(yè)場(chǎng)合；仿真實(shí)驗(yàn)中選取三個(gè)代表性的SO