基于EKF的锂电池SOC估算与试验研究
本文选题:SOC估计 + 扩展卡尔曼滤波 ; 参考:《电源技术》2015年12期
【摘要】:锂离子电池以其无泄漏、无污染、无噪声等优点,近年来广泛应用于工业及生活领域。目前常用的基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的锂电池SOC(荷电状态)估计方法由于建模不准确而导致估计结果误差较大,严重影响到电池管理系统的性能及整机系统的控制。针对该问题,采用精度较高的Randles模型,并在拟合电池的OCV(开路电压)-SOC曲线时通过引入自然指数函数并增加多项式阶数等方法提高拟合精度。使用EKF对锂电池SOC进行估计,与理论结果相比模型改进后估计误差的标准差比改进前下降了64.43%。试验结果表明通过改进电池模型大大提高了基于EKF方法的锂电池SOC估计精度,对于提高电池管理系统以及整机系统性能具有重要意义。
[Abstract]:Lithium ion battery has been widely used in industry and life in recent years because of its advantages of no leakage, no pollution, no noise and so on. The current SOC-based estimation method for lithium battery based on extended Kalman filter (EKF), which is not accurate in modeling, results in a large error, which seriously affects the performance of the battery management system and the control of the whole system. In order to solve this problem, the high precision Randles model is used to improve the fitting accuracy by introducing the natural exponential function and increasing the polynomial order when fitting the open circuit voltage curve of the battery. Using EKF to estimate the SOC of lithium battery, compared with the theoretical results, the standard deviation of the estimation error after the improvement of the model is reduced by 64.43. The experimental results show that the SOC estimation accuracy of lithium battery based on EKF method is greatly improved by improving the battery model, and it is of great significance to improve the performance of the battery management system and the whole system.
【作者单位】: 中国科学院沈阳自动化研究所;
【分类号】:TM912
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 高明煜;何志伟;徐杰;;基于采样点卡尔曼滤波的动力电池SOC估计[J];电工技术学报;2011年11期
2 周翔;赵韩;江昊;;基于EKF算法的磷酸铁锂电池在线SOC估算[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2013年04期
3 李哲;卢兰光;欧阳明高;;提高安时积分法估算电池SOC精度的方法比较[J];清华大学学报(自然科学版);2010年08期
【共引文献】
相关期刊论文 前10条
1 张利;王为;陈泽坚;刘征宇;;新能源汽车SOC估算的模糊预测算法研究[J];电子测量与仪器学报;2011年04期
2 李玲;;锂离子电池工作的数学模型及特征概述[J];四川文理学院学报;2012年05期
3 范腾飞;陈奕梅;;基于2~4串锂电池组的库仑计法电量计设计[J];电子科技;2013年02期
4 彭思敏;窦真兰;凌志斌;蔡旭;;并联型储能系统孤网运行协调控制策略[J];电工技术学报;2013年05期
5 朱小平;张涛;;基于自适应理论的锂离子电池SOC估计[J];电气技术;2013年07期
6 符兴锋;周斯加;赵小坤;翟艳霞;;插入式混合动力电动汽车电池管理系统设计与试验研究[J];车用发动机;2013年05期
7 俞云锋;沈锦飞;;基于EKF的锂电池状态估算策略[J];电源技术;2014年02期
8 赵小巍;张国煜;蔡亦山;羌嘉曦;杨林;;改进Euler公式在电池SOC估计中的应用[J];电源技术;2014年02期
9 许守平;侯朝勇;胡娟;汪奂伶;;大规模储能用锂离子电池管理系统[J];电力建设;2014年05期
10 张正扬;刘方;;一种基于CAN总线的电动车电池管理系统[J];电子科技;2014年03期
相关博士学位论文 前7条
1 张金龙;动力电池组SOC估算及均衡控制方法研究[D];天津大学;2012年
2 李哲;纯电动汽车磷酸铁锂电池性能研究[D];清华大学;2011年
3 胡春花;纯电动大客车复合电源系统能量管理关键技术研究[D];江苏大学;2012年
4 黄万友;纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究[D];山东大学;2012年
5 高明煜;动力电池组SOC在线估计模型与方法研究[D];武汉理工大学;2013年
6 于智龙;基于自放电技术的电动车用锂动力电池SOC预测算法研究[D];东北林业大学;2013年
7 刘红锐;蓄电池组均衡器及均衡策略研究[D];天津大学;2014年
相关硕士学位论文 前10条
1 刘斐;纯电动汽车电池管理系统的研究与设计[D];山东大学;2012年
2 冯智泉;智能计算在电动汽车行动力管理中的应用研究[D];上海交通大学;2013年
3 周园;电动汽车用锂离子电池组充电技术的研究[D];江南大学;2013年
4 谭易;动力型锂电池成组技术研究[D];武汉理工大学;2013年
5 万永凯;混合动力电动汽车锂离子电池SOC估算方法研究[D];武汉理工大学;2013年
6 张小慧;铅酸蓄电池组工况监控与优化管理系统的研究[D];华南理工大学;2013年
7 王增红;18650动力电池SOC的智能估算[D];湘潭大学;2013年
8 宁娜;一种非道路低速增程式电动汽车再生制动技术的研究[D];南京理工大学;2014年
9 韩永辉;钒液流电池在风光互补发电系统中的应用研究[D];华北电力大学;2014年
10 廖雨翔;智能移动收球机器人的控制系统及路径规划研究[D];中国科学技术大学;2015年
【二级参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 林成涛,王军平,陈全世;电动汽车SOC估计方法原理与应用[J];电池;2004年05期
2 田硕;李哲;卢兰光;欧阳明高;;HEV用动力蓄电池的最大充放电性能[J];电池;2008年01期
3 李哲;仝猛;卢兰光;欧阳明高;;动力型铅酸及LiFePO_4锂离子电池的容量特性[J];电池;2009年01期
4 高明裕,张红岩;蓄电池剩余电量在线测量[J];电测与仪表;2000年09期
5 雷肖;陈清泉;刘开培;马历;;电动车电池SOC估计的径向基函数神经网络方法[J];电工技术学报;2008年05期
6 刘浩;谢桦;姜久春;张维戈;;纯电动汽车用锂离子电池SOC估算方案的研究[J];电气应用;2010年12期
7 李红林,孙逢春,张承宁;动力电池充放电效率测试分析[J];电源技术;2005年01期
8 胡明辉;秦大同;;混合动力汽车镍氢电池组的充放电效率分析[J];重庆大学学报;2009年03期
9 力虎林,黄琳琳;库仑分析技术及其应用[J];分析试验室;1985年11期
10 胡晓松;孙逢春;邹渊;;Modeling the dynamic behavior of a lithium-ion battery for electric vehicles using numerical optimization[J];Journal of Beijing Institute of Technology;2011年01期
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 刘颖;SOC中的常用互连总线[J];上海应用技术学院学报(自然科学版);2003年04期
2 侯恩广;乔昕;刘广敏;李杨;;动力锂电池SOC估计的建模与仿真[J];计算机仿真;2014年02期
3 曾洁;卜凡涛;;基于多项式回归算法的锂电池SOC估测[J];大连交通大学学报;2011年04期
4 徐欣歌;杨松;李艳芳;陈文芗;;一种基于预测开路电压的SOC估算方法[J];电子设计工程;2011年14期
5 刘亮亮;;航天SoC发展模式探讨[J];航天标准化;2013年01期
6 潘卫华;刘晓丹;;基于改进卡尔曼滤波的锂电池SOC估算研究[J];计算机仿真;2014年03期
7 魏敬和;于宗光;;抓住机遇 促进航天SoC快速发展[J];航天标准化;2013年02期
8 杜政平;郑燕萍;吴松松;;基于混合动力汽车车载电池SOC算法的研究[J];电源技术;2013年05期
9 安志胜;孙志毅;何秋生;;基于模糊卡尔曼滤波的锂电池SOC估算方法[J];火力与指挥控制;2014年04期
10 张宇弘;王界兵;汪乐宇;严晓浪;;SOC参数自动配置设计方法与功耗优化[J];浙江大学学报(工学版);2005年11期
相关会议论文 前8条
1 张志敏;;聚芯SoC,让嵌入式系统简单化![A];全国第一届信号处理学术会议暨中国高科技产业化研究会信号处理分会筹备工作委员会第三次工作会议专刊[C];2007年
2 王志华;;SOC集成电路研究的若干问题[A];中国通信集成电路技术与应用研讨会文集[C];2006年
3 王金华;马肇民;汪艳;;养路工慢病危险因素SOC模型干预效果分析[A];2012年铁路卫生防疫学术年会论文集[C];2012年
4 杨年宏;王伟;岳学民;陈田;;一种热量敏感的3D SoC并行测试方法研究[A];第六届中国测试学术会议论文集[C];2010年
5 魏淑华;侯明金;;SoC中混合信号测试与可测性设计研究[A];第六届中国测试学术会议论文集[C];2010年
6 石璞;;基于径向基神经网络的AMR锂电池SOC估计[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
7 江燕辉;张金艺;林峰;王佳;;多时钟域SOC的TAM优化与测试调度[A];第五届中国测试学术会议论文集[C];2008年
8 何耀;刘兴涛;陈立;张陈斌;陈宗海;;基于无迹卡尔曼粒子滤波算法的动力锂电池SOC估计[A];Proceedings of 14th Chinese Conference on System Simulation Technology & Application(CCSSTA’2012)[C];2012年
相关重要报纸文章 前10条
1 ;科技部启动超大规模集成电路SOC专项[N];中国高新技术产业导报;2000年
2 记者 谢耕发;超大规模集成电路SOC专项预启动[N];科技日报;2000年
3 本报记者 那罡;东软SOC让企业安全状况一目了然[N];中国计算机报;2011年
4 福建移动通信有限责任公司网络部 洪顺安;SOC变更电信安全秩序[N];通信产业报;2005年
5 京微雅格市场总监 窦祥峰;转向多系统集成SoC 提供FPGA易用平台是关键[N];中国电子报;2013年
6 本报记者 程鸿;南航SOC正传[N];计算机世界;2002年
7 本报记者 谷艳丽;SOC改变“发现漏洞、亡羊补牢”老套路[N];中国计算机报;2011年
8 本报记者 边歆;SOC规范安全运维[N];网络世界;2010年
9 本报记者 那罡;运营商SOC再升级[N];中国计算机报;2009年
10 本报记者 吴玮;SOC下一站:互联网信息监控[N];中国计算机报;2012年
相关博士学位论文 前6条
1 蒋志迪;可编程媒体处理系统芯片(SoC)结构设计研究[D];浙江大学;2005年
2 廖永波;SOC软硬件协同方法及其在FPGA芯片测试中的应用研究[D];电子科技大学;2010年
3 唐杉;基于片上网络互联的SoC调试技术研究[D];北京邮电大学;2008年
4 耿爽;SOC通道在组胺诱导的人树突状细胞介导的Th_2反应中的作用研究[D];武汉大学;2012年
5 李娇;层次化SOC可测性架构及测试调度优化策略研究[D];上海大学;2014年
6 高峰;HEV用金属氢化物镍电池SOC估测方法研究[D];武汉大学;2010年
相关硕士学位论文 前10条
1 李延聪;SoC总线测试平台的设计与实现[D];青岛大学;2007年
2 惠辽辽;近30年县域基本农田与非基本农田SOC动态对比[D];重庆师范大学;2014年
3 万永凯;混合动力电动汽车锂离子电池SOC估算方法研究[D];武汉理工大学;2013年
4 冯凡;可控硅触发控制系统核心SOC的设计[D];河南工业大学;2011年
5 王沛东;大规模混合信号SOC的布局实现[D];上海交通大学;2008年
6 谢礼莹;基于SoC的固网短信芯片的硬件仿真设计[D];重庆大学;2007年
7 刘春萌;基于SOC的点焊监测系统下位机研究[D];吉林大学;2008年
8 王立华;基于FPGA的系统芯片(SoC)原型验证研究与实现[D];山东大学;2006年
9 曾宇森;视线跟踪SoC的系统建模及验证[D];华南理工大学;2012年
10 李阳;一种DSP芯片SOC总线的功能验证[D];北京交通大学;2014年
,本文编号:1840003
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/1840003.html