基于LM-IEKF算法的锂离子电池SOC估算策略研究

来源 :湖北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangyutinglzl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
电动汽车的推广使用是节能减排的途径之一。动力电池作为其主要供能单元,其使用的合理程度直接关系到整车的性能。电池荷电状态(SOC)的估算是电池管理系统(BMS)的关键技术之一。精确地估算SOC,能有效防止电池过充和过放,延长其使用寿命,同时也能为整车的控制提供重要依据。
  本文选择锂离子电池作为研究对象,以进一步提高SOC估算精度为目的,围绕SOC估算算法展开研究,主要做了如下几个方面的研究工作:
  第一,深入了解电动汽车动力电池和BMS的发展情况以及目前SOC估算方法的研究现状,分析锂离子电池的基本原理及特性,简单介绍SOC的定义及对其估算会有影响的几个方面,对比分析SOC估算时会用到的几种方法的优缺点,确定采用迭代扩展卡尔曼滤波(IEKF)算法作为基础算法进行SOC估算。
  第二,基于所选的估算方法与电池模型的关系,充分考虑温度因素对电池特性的影响,建立其改进二阶RC模型,并辨识了所建模型的参数;最后通过软件Matlab/Simulink验证所建模型的准确性。
  第三,研究EKF算法和IEKF算法的基本理论,为克服EKF和IEKF估算SOC时存在的不足,采用Levenberg-Marquardt(LM)算法优化IEKF的迭代过程——LM-IEKF算法,并详细阐述采用该算法估算锂离子电池SOC的实现过程,最后通过建立仿真实验对算法的收敛性进行证明,且比较了用其估算SOC的结果与EKF和IEKF所得的结果。对比的结果证明了LM-IEKF算法估算SOC时在精度上具有优势。
  第四,围绕锂离子电池SOC估算的实现搭建BMS平台,设计BMS中与SOC估算相关的硬件部分和软件部分,并通过实验验证对所设计的系统进行功能测试。实验结果表明,本文设计的系统平台能够满足电池SOC估算相关数据采集精度的要求,且LM-IEKF算法在SOC估算时有较好的精度。
  鉴于LM-IEKF算法估算SOC的优势,该算法能够满足电动汽车对SOC估算精度的要求,具有一定的实用价值。
其他文献
会议
磁耦合谐振式无线电能传输技术是无线电能传输技术的一个新方向,它区别于通过远区磁场进行电能传输的电磁辐射式电能传输技术。磁耦合谐振式无线电能传输技术是对电磁感应式无线电能传输技术的突破,它以耦合模理论为基础,通过近区磁场的耦合谐振来实现电能的传输。传输效率、传输距离一直以来是无线电能传输技术的研究热点。  针对磁耦合谐振式无线电能传输距离这一课题,可从理论与实验两个方面展开研究。首先介绍了磁耦合谐振
期刊
作为典型非线性负载的电力电子装置已普及应用在各个领域,但也会造成电网的谐波污染,使电能质量下降,给相关用电领域带来诸多不便的影响。有源电力滤波器(active power filter,APF)作为一种可以动态跟踪补偿谐波的滤波装置,在对电能质量高要求的场合必不可少。大功率、动态跟踪补偿性能好、高滤波精度可长期保持的性能问题是APF当下研究热点,据此,本文以二极管钳位式三电平拓扑结构的APF为研究
期刊
超材料是一种能够实现特殊电磁响应的新型人工复合介质,对其结构设计,分析其单元电磁响应,完善其理论计算体系,推进其在通讯、光电器件、信息传输、微波辐射、电磁波方向性调控等领域的应用研究具有重要的意义。  本文通过对超材料的介电常数、磁导率进行控制,设计出各向异性零折射材料,分析其对电磁波的空间调控现象,主要对电磁波的辐射方向进行理论分析和数值仿真研究。通过人为设计材料对电磁波响应的各向异性特性来实现
电流互感器作为高压电力网络计量、监测和保护的关键设备,其性能直接关系到电能计量、检测的准确性。互感器长期运行存在老化、剩磁等现象,需要定期对其进行校验。目前,电流互感器校验电源普遍采用传统的电工电源,调节精度差,电源体积庞大,实验现场操作劳动强度大。随着高压等级电流互感器校验要求的提高,传统电源无法完全满足特高压电流互感器校验时对电源的调节精度和轻便性要求。  本文针对特高压电流互感器校验电源存在
电磁超材料(Metamaterial)是一个新生的领域,拥有奇特的电磁特性,改变其结构单元的物理尺寸和结构形状,可以按照人们的意愿任意调控电磁超材料的电磁参数,正因为如此,最近几年研究者们加大了对它的探索。随着电子信息技术的高速发展,各国军事实力的较量已经演变成了信息化程度之间的较量,所以为了增强武器各方面的能力,许多国家加大了对隐身技术的探索;不仅如此,随着电子信息产品在人们日常生活中的不断普及
R.Mukundan在研究Tchebichef矩时首先提出了随着正交矩分析的图像越来越大,高阶矩的计算过程中各种误差会造成矩数值计算失真甚至发散,从而导致图像无法精确重建。但是如何造成矩数值计算的不稳定的原因,没有明确给出相关合理的解释。在对连续正交矩计算过程中,需要对以连续基函数进行近似积分和坐标变换,因此会产生较大的离散误差。近年来相继提出比连续矩更优越的不需要积分近似估计和空间坐标变换离散正
目前,我国经济建设正快速发展,道路作为带动地区生活水平的一大要素,其通车里程正不断增加的同时也会遇到许多问题。沥青是建造高速公路的主要材料,随着路面的使用时间的增加与环境因素的影响,沥青路面容易出现各种病害。裂缝是由温度、气候、公路结构、使用时间等各种因素共同作用形成的,作为绝大多数沥青路面早期存在的病害之一,裂缝的存在直接减小了路面平整性,在妨碍车辆驾驶的同时,还会影响道路防水性能,进而对路面结
学位