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基于无迹卡尔曼滤波估算电池SOC 被引量:17
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作者 石刚 赵伟 刘珊珊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2016年第12期3492-3498,共7页
为了实现在线估计汽车动力电池的荷电状态(SOC),提出了结合神经网络的无迹卡尔曼滤波算法.以Thevenin电路为等效电路模型,建立了状态空间表达式,采用最小二乘算法对模型参数进行辨识.在此基础上,利用神经网络算法拟合电池的荷电状态与... 为了实现在线估计汽车动力电池的荷电状态(SOC),提出了结合神经网络的无迹卡尔曼滤波算法.以Thevenin电路为等效电路模型,建立了状态空间表达式,采用最小二乘算法对模型参数进行辨识.在此基础上,利用神经网络算法拟合电池的荷电状态与模型各个参数之间的函数关系,经过多次实验,确定了神经网络算法的收敛曲线,此方法比传统的曲线拟合精度高.介绍了扩展卡尔曼滤波和无迹卡尔曼滤波的原理,并设计了等效电路模型验证实验、电池的SOC测试实验和算法的收敛性实验.实验结果表明,在不同的工况环境下,该方法估计SOC具有可在线估算、估算精度高和环境适应度高等优点,最大误差小于4%.最后验证了结合神经网络的无迹卡尔曼滤波的算法具有较好的收敛性和鲁棒性,可以有效解决初值估算不准确和累计误差的问题. 展开更多
关键词 无迹卡尔曼滤波 神经网络 荷电状态 thevenin等效电路
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带可变参数锂离子电池Thevenin模型 被引量:14
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作者 张阳 潘文霞 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期755-757,共3页
高效的储能蓄电池对风储能系统非常关键,建立合理的电池模型对于研究电池的性能十分有意义。电池新一代汽车合作计划(PNGV)模型精确度高但是计算量大,Thevenin模型计算量小但精确度低。以18Ah的锂离子电池为研究对象,提出了一个改进的Th... 高效的储能蓄电池对风储能系统非常关键,建立合理的电池模型对于研究电池的性能十分有意义。电池新一代汽车合作计划(PNGV)模型精确度高但是计算量大,Thevenin模型计算量小但精确度低。以18Ah的锂离子电池为研究对象,提出了一个改进的Thevenin等效电路模型,对模型中各参数值的确定方法作了修改。将模型中的参数设置为随着电池荷电状态(SOC)变化的量,采用恒流脉冲实验来确定改进后的模型参数,利用电力系统仿真软件(PSCAD)软件分别对常规和改进的Thevenin模型进行仿真。比较结果显示,相对于常规模型,改进模型具有计算量小、结果准确的特点,可为电池储能系统的仿真提供参考。 展开更多
关键词 锂离子电池 thevenin等效电路 变量 PSCAD
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混合动力汽车电池管理系统SOC估算策略 被引量:10
3
作者 何正伟 付主木 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期100-102,114,共4页
电池荷电状态(state of charge,SOC)是电池管理系统的重要参数,也是混合动力汽车动力系统分配的重要依据,准确地估算电池荷电状态具有重要意义。按照传统电量状态定义电池SOC的估算方法不能满足蓄电池变电流放电工况的需求,为了解决这... 电池荷电状态(state of charge,SOC)是电池管理系统的重要参数,也是混合动力汽车动力系统分配的重要依据,准确地估算电池荷电状态具有重要意义。按照传统电量状态定义电池SOC的估算方法不能满足蓄电池变电流放电工况的需求,为了解决这一问题,采用能量守恒原理对电池SOC重新定义,基于修正的Thevenin等效电路,在Matlab/simulink环境下,建立了电池的动态充、放电模型,通过仿真分析,证明新的SOC估算策略能够满足蓄电池在大电流和变电流放电工况下SOC的估算,提高了电池SOC估算的精度。 展开更多
关键词 SOC估算 混合动力汽车 thevenin等效电路 能量守恒
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应急照明灯具远程电源管理系统研究 被引量:9
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作者 迟耀丹 刘永峰 赵阳 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2019年第11期1573-1576,共4页
为解决自带电源型应急照明灯具储能蓄电池电量估计问题,针对锂电池提出一种荷电状态估计方法,搭建远程电源数据采集系统,获取电池电压电流信息,建立Thevenin等效电路模型,分析电池特征参数,基于开路电压法和安时积分法完成电池电量的在... 为解决自带电源型应急照明灯具储能蓄电池电量估计问题,针对锂电池提出一种荷电状态估计方法,搭建远程电源数据采集系统,获取电池电压电流信息,建立Thevenin等效电路模型,分析电池特征参数,基于开路电压法和安时积分法完成电池电量的在线估计任务,并搭建测试系统,验证模型精度。结果表明,模拟估计值与实际结果高度吻合,能够实现电量估计目的。 展开更多
关键词 应急照明 荷电状态 锂电池 thevenin等效电路
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电动汽车中锂电池两种建模方式的分析与比较 被引量:5
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作者 陈根 程启明 +2 位作者 李明 吴凯 王鹤霖 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2051-2054,共4页
简单有效的建模方式对于电动汽车中磷酸铁锂电池的性能研究具有重要的意义。通过MATLAB/Simulink建立了以电池SOC为状态变量决定开路电压的电池模型,其中可控电压源电压幅值的信号采集使用了Thevenin等效电路和指数曲线机理两种方式,分... 简单有效的建模方式对于电动汽车中磷酸铁锂电池的性能研究具有重要的意义。通过MATLAB/Simulink建立了以电池SOC为状态变量决定开路电压的电池模型,其中可控电压源电压幅值的信号采集使用了Thevenin等效电路和指数曲线机理两种方式,分别对这两种方式进行了充放电分析,并进行了仿真研究,最后总结了两种方式各自的优缺点。建模方式有助于电池的理论分析与工程应用。 展开更多
关键词 电动汽车 磷酸铁锂电池 thevenin等效电路 指数曲线机理
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基于桥接电容电流特性的锂离子电池组一致性检测方法 被引量:4
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作者 郭自清 熊庆 +3 位作者 梁博航 张琛 祝令瑜 汲胜昌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1933-1942,共10页
为了满足功率和能量的需求,电动汽车以及储能系统中的锂离子电池均由电池单体通过串并联构成,电池组内各单体的一致性对电池组性能起着决定性作用。准确检测电池组内各单体的一致性并及时对不一致单体进行更换对提高锂离子电池组性能与... 为了满足功率和能量的需求,电动汽车以及储能系统中的锂离子电池均由电池单体通过串并联构成,电池组内各单体的一致性对电池组性能起着决定性作用。准确检测电池组内各单体的一致性并及时对不一致单体进行更换对提高锂离子电池组性能与安全性具有重要意义。选取内阻作为电池组一致性检测参数,提出了一种通过在电池组内桥接电容,根据电容电流特性实现电池组中各单体内阻一致性检测的方法。选取锂离子电池一阶Thevenin等效电路搭建锂离子电池组桥接电容电路模型,仿真研究电池组中不同位置单体内阻出现各种程度不一致时流过桥接电容的电流特性,并通过实验验证检测方法的有效性。研究结果表明,利用桥接于锂离子电池组内的电容电流特性能够实现锂离子电池组中各单体内阻一致性的准确检测,且该方法能够准确定位不一致单体的位置。 展开更多
关键词 锂离子电池 一致性检测 thevenin等效电路 内阻 桥接电容电流 不一致单体定位
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基于等效电路模型与CDKF的锂离子电池荷电状态(SOC)估计
7
作者 雷雨 李锐 +2 位作者 余佳玲 刘娟 刘凡 《长沙航空职业技术学院学报》 2021年第2期42-46,共5页
锂离子电池在社会生产各领域应用广泛,由于其复杂的电化学系统,状态检测难度较大,给供电保障带来不利影响。结合Thevenin等效电路与中心差分卡尔曼滤波法(CDKF),构建了一种聚合物锂离子电池的荷电状态(SOC)估计模型。MATLAB仿真验证表明... 锂离子电池在社会生产各领域应用广泛,由于其复杂的电化学系统,状态检测难度较大,给供电保障带来不利影响。结合Thevenin等效电路与中心差分卡尔曼滤波法(CDKF),构建了一种聚合物锂离子电池的荷电状态(SOC)估计模型。MATLAB仿真验证表明,该模型能有效防止安时计数误差累积,电池SOC估计误差不超过5%。 展开更多
关键词 thevenin等效电路 卡尔曼滤波 CDKF 锂离子电池 SOC估计
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基于AEKF的锂离子动力电池荷电状态估计 被引量:13
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作者 郝世宇 殷会飞 +1 位作者 杨茹 庞宗强 《国外电子测量技术》 北大核心 2021年第9期49-53,共5页
针对目前扩展卡尔曼滤波(EKF)算法易受系统噪声的干扰及模型参数识别误差累计的影响,导致锂离子电池荷电状态(SOC)估计精度不高的问题,提出了一种自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法。基于二阶Thevenin等效电路模型,对锂离子电池进行HPPC测... 针对目前扩展卡尔曼滤波(EKF)算法易受系统噪声的干扰及模型参数识别误差累计的影响,导致锂离子电池荷电状态(SOC)估计精度不高的问题,提出了一种自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法。基于二阶Thevenin等效电路模型,对锂离子电池进行HPPC测试,通过测试数据辨识出电池模型的参数,利用自适应卡尔曼滤波算法建立电池状态估计模型。相比标准EKF,自适应扩展卡尔曼滤波算法通过迭代循环,自动修正误差,改进了电池状态估计模型,将预测精度稳定在1%以内,提高了电池SOC预测模型的稳定性和准确性。 展开更多
关键词 锂离子电池 SOC估计 thevenin等效电路模型 扩展卡尔曼滤波 自适应扩展卡尔曼滤波
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基于Thevenin模型和改进扩展卡尔曼的特种机器人锂离子电池SOC估算方法 被引量:12
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作者 熊然 王顺利 +1 位作者 于春梅 夏黎黎 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期695-704,共10页
特种机器人由于其复杂的工作环境,要求使用精度高、追踪能力强的荷电状态(state of charge,SOC)估算方法对特种机器人锂离子电池进行实时状态监测及安全控制。SOC是电池管理系统中最重要的参数之一。由于特种机器人工作环境具有强烈的... 特种机器人由于其复杂的工作环境,要求使用精度高、追踪能力强的荷电状态(state of charge,SOC)估算方法对特种机器人锂离子电池进行实时状态监测及安全控制。SOC是电池管理系统中最重要的参数之一。由于特种机器人工作环境具有强烈的非线性特征,考虑到常用的安时积分法十分依赖初期SOC准确性且在估算后期会积累误差。因此,针对特种机器人的工作特性,以三元锂离子电池为研究对象,在Thevenin等效电路模型及多种工况实验的基础上,利用一种改进扩展卡尔曼滤波(improved extended Kalman filter,IEKF)算法在10、25以及35℃下对锂离子电池进行SOC估算。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型并结合多种工况数据进行性能分析。实验结果表明,利用IEKF算法估算三元锂离子电池的SOC值有较好的追踪与收敛效果,且收敛时间在80 s以内。在不同温度下,IEKF算法收敛后HPPC工况和BBDST工况的最大估算误差分别低于2.235%及3.004%,小于扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)算法对应最大估算误差(9.067%和4.654%)。本研究验证了IEKF算法在估算锂离子电池SOC时具有较高的精度,为有效解决特种机器人锂离子电池SOC值无法精准估算的问题提供了实验依据。 展开更多
关键词 特种机器人 锂离子电池 thevenin等效电路模型 荷电状态 扩展卡尔曼滤波算法 不同温度
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动力电池荷电状态优化方法研究 被引量:12
10
作者 何培杰 王琪 +1 位作者 高田 马江睿 《国外电子测量技术》 2019年第7期37-42,共6页
动力电池荷电状态(SOC)能够反映电池的剩余电量,为驾驶员提供续驶里程信息,是电池均衡控制和能量管理的基础。为提高荷电状态的估计精度,以锂离子动力电池为研究对象,建立Thevenin等效电路模型,以扩展卡尔曼滤波(EKF)算法为基础,结合开... 动力电池荷电状态(SOC)能够反映电池的剩余电量,为驾驶员提供续驶里程信息,是电池均衡控制和能量管理的基础。为提高荷电状态的估计精度,以锂离子动力电池为研究对象,建立Thevenin等效电路模型,以扩展卡尔曼滤波(EKF)算法为基础,结合开路电压法和安时积分法,提出了一种改进型扩展卡尔曼滤波算法,并与安时积分法、扩展卡尔曼滤波法做了实验对比。实验结果表明,改进EKF算法估算精度高,收敛速度快,在动态工况下SOC估计误差降低至4%,能够更好地满足工程应用的实际要求。 展开更多
关键词 荷电状态 thevenin等效电路模型 安时积分法 开路电压法 扩展卡尔曼滤波法
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基于等效模型和多时间尺度扩展卡尔曼滤波的锂离子电池SOC预测 被引量:4
11
作者 陈冰 鲁刚 +1 位作者 房红征 张明敏 《计算机测量与控制》 2017年第5期67-70,共4页
荷电状态(SOC)和最大可用电量估计是锂离子电池寿命预测中的两个最重要部分;然而与快速时变的SOC比较,最大可用电量的参数变化缓慢;文章提出了一个基于等效模型和多时间尺度的扩展卡尔曼滤波(EKF)预测算法对SOC和最大可用容量分别在不... 荷电状态(SOC)和最大可用电量估计是锂离子电池寿命预测中的两个最重要部分;然而与快速时变的SOC比较,最大可用电量的参数变化缓慢;文章提出了一个基于等效模型和多时间尺度的扩展卡尔曼滤波(EKF)预测算法对SOC和最大可用容量分别在不同时间尺度上进行估计,在宏观尺度上利用了SOC估计值作为观测量,更新最大可用电量;针对NCA/C卫星锂离子电池实验数据的仿真结果表明,提出的多时间尺度EKF预测算法与EKF联合估计算法相比,SOC和最大可用电量估计准确度更高,同时提高了计算效率。 展开更多
关键词 SOC 最大可用电量 thevenin等效电路模型 多时间尺度 EKF预测算法
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基于高阶EKF的锂电池SOC测算精度研究
12
作者 陈晓辉 周骏 +1 位作者 蒋超 李威 《现代电子技术》 北大核心 2024年第13期129-137,共9页
锂电池荷电状态是电池管理系统运行的前提和核心任务,为能够准确跟踪测算电池SOC值,以18650-20R型锂电池为主要研究对象,建立二阶Thevenin等效电路模型,经脉冲特性实验对电路模型参数进行辨识,在恒流、脉冲放电及Fuds工况下验证模型的... 锂电池荷电状态是电池管理系统运行的前提和核心任务,为能够准确跟踪测算电池SOC值,以18650-20R型锂电池为主要研究对象,建立二阶Thevenin等效电路模型,经脉冲特性实验对电路模型参数进行辨识,在恒流、脉冲放电及Fuds工况下验证模型的准确性,并在此基础上实现了利用一阶、二阶及高阶EKF算法对电池荷电状态的估计。最后通过Matlab仿真结果验证,高阶EKF在锂离子电池动静态SOC测算时均具有更高的测算精度。 展开更多
关键词 高阶EKF SOC测算 参数辨识 二阶thevenin等效电路 脉冲特性实验 电池管理系统 MATLAB仿真
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一种简化的锂离子电池SOC估计方法 被引量:4
13
作者 张卫平 雷歌阳 张晓强 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1359-1361,共3页
为了克服安时积分法和开路电压法估计电池SOC的缺点,使用扩展卡尔曼滤波法将安时积分法与开路电压法结合起来。使用Thevenin等效电路电池模型作为扩展卡尔曼滤波法的模型基础,提出简化扩展卡尔曼滤波器过程噪声协方差和测量噪声协方差... 为了克服安时积分法和开路电压法估计电池SOC的缺点,使用扩展卡尔曼滤波法将安时积分法与开路电压法结合起来。使用Thevenin等效电路电池模型作为扩展卡尔曼滤波法的模型基础,提出简化扩展卡尔曼滤波器过程噪声协方差和测量噪声协方差的方法,使电池SOC估计误差接近开路电压法的水平。最后,通过DST实验验证提出的电池SOC估计方法。 展开更多
关键词 锂离子电池 SOC估计 thevenin等效电路模型 扩展卡尔曼滤波法 过程噪声协方差 测量噪声协方差
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一种锂电池SOC估算方法 被引量:2
14
作者 严利民 卢迪 《电动工具》 2020年第1期1-4,共4页
锂电池组中每个单体电池之间的状态差异会随着电池的使用周期变得严重,可能导致电池组提前报废或发生危险。目前广泛使用单体电池的荷电状态(SOC)来判断电池差异性,研究在锂电池动态二阶Thevenin等效电路模型上应用平方根无迹卡尔曼滤... 锂电池组中每个单体电池之间的状态差异会随着电池的使用周期变得严重,可能导致电池组提前报废或发生危险。目前广泛使用单体电池的荷电状态(SOC)来判断电池差异性,研究在锂电池动态二阶Thevenin等效电路模型上应用平方根无迹卡尔曼滤波算法(SRUKF)进行锂电池SOC的实时估计,并将估算结果与其他SOC估算方法进行比较,结果表明在变参数模型上应用SRUKF估算电池SOC的方法具有较强实用性、较快收敛性和较高准确性。 展开更多
关键词 锂电池 thevenin等效电路模型 荷电状态估算 平方根无迹卡尔曼滤波算法
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电动汽车动力电池四阶段充电特性研究
15
作者 谭瑾慧 傅兴华 《轻工科技》 2015年第10期50-52 56,56,共4页
为了实现对电动汽车动力电池的快速、安全充电,在研究电动汽车常规充电模式的基础上提出一种四阶段充电方法。依据磷酸铁锂电池的充电特性,建立Thevenin等效电路模型,确定充电电压与充电电流的电路关系;根据磷酸铁锂电池的充电实验,得... 为了实现对电动汽车动力电池的快速、安全充电,在研究电动汽车常规充电模式的基础上提出一种四阶段充电方法。依据磷酸铁锂电池的充电特性,建立Thevenin等效电路模型,确定充电电压与充电电流的电路关系;根据磷酸铁锂电池的充电实验,得出模型参数与电池荷电状态(SOC)的关系;通过将开路电压法与电路模型分析相结合,求得电池在各阶段的充电电压、充电电流与SOC的关系,得到电池充电阶段的切换条件。 展开更多
关键词 四阶段充电方法 thevenin等效电路模型 模型参数 电池荷电状态
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锂离子电池极化电压的优化分析 被引量:1
16
作者 余海洋 《电子器件》 CAS 北大核心 2019年第2期374-377,共4页
为了提高电池的充电速度和降低极化对电池性能的影响,本研究提出一种基于模糊控制技术的恒定电池极化电压的充电方法。分析了充电方式对充电电流、充电深度、极化状态和循环性能等方面的影响,并研究了恒定电池极化电压充电方法,同时与... 为了提高电池的充电速度和降低极化对电池性能的影响,本研究提出一种基于模糊控制技术的恒定电池极化电压的充电方法。分析了充电方式对充电电流、充电深度、极化状态和循环性能等方面的影响,并研究了恒定电池极化电压充电方法,同时与传统恒流-恒压充电方法进行比较,分析结果显示本研究的充电方法可以有效提高电池的充电速度、降低电池升温程度,并同时有利于电池的循环寿命提高。 展开更多
关键词 锂离子电池 极化电压 模糊控制技术 充电速度 thevenin等效电路
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