镍氢动力电池模型辨识与soc估计方法研究

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1、万方数据中图分类号——UDC硕士学位论文学校代码!Q5兰3密级公珏镍氢动力电池模型辨识与SOC估计方法研究ModelIdentificationandSOCEstimationResearchofNickel·-HydrogenPowerBattery作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：刘斌电子科学与技术状态监测与故障诊断物理与电子学院胡志坤教授林勇工程师论文答辩日期丞删答辩委员会主中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成

2、果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：辽!!主年—[月三刍阳学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内

3、容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：自墨丛导师签日期：出盟年』月2扫日期：万方数据中南大学硕士学位论文摘要镍氢动力电池模型辨识与SOC估计方法研究摘要：本文以镍氢电池为实验对象，设计了一套基于单片机C8051F020的电池恒流放电实验装置。为研究动力电池放电特性，将10节额定电压为1．2V，额定容量为30Ah的镍氢电池进行了常温条件下的放电实验，并在此基础上对反映动力电池性能及工作状态的荷电状态(StateofCharge，SOC)估计方法进行了研究。针对卡尔

4、曼滤波算法在估算SOC时过于依赖模型提出了利用子空间辨识算法先确定模型阶数，以便选取更合适的电池模型，根据辨识的结果，本文选的实验对象的模型是一阶的，以此为据，选取了经验公式模型。另外利用最小二乘法结合开路电压法辨识出了模型的未知参数，得到的等价模型的最大误差为O．12V。在估算SOC时，针对平方根无极卡尔曼滤波算法中假设噪声协方差为定值，不能实时的更新而带来估计误差的缺陷，根据反馈原理，本文做了改进，即将每个时刻的模型输出量的残差作为新息来估算相应时刻的噪声协方差，使其实时跟新，具有自适应性，从而降低了估计误差。本文利用了一种非线性的

5、普通模型对改进后的算法进行了仿真，结果表明改进是有效的。最后将改进后的算法应用到了电池SOC估计中，以安时法估算得到的SOC作为标准值，与利用改进后的算法估算得到的SOC值比较，误差降到1．5％以内。因此得到了一种的新的、估计精度更高的白适应平方根UKF算法。关键词：恒流放电；SOC估算；子空间辨识；最小二乘法；自适应平方根UKF算法分类号：TP301万方数据中南大学硕士学位论文AbstractModelIdentificationandSOCEstimationResearchofNickel-·HydrogenPowerBatter

6、yAbstract：ThispaperputtheNi—MHbatteriesasexperimentalobjectanddesignedabatteryconstantexileelectriccircuitbasedonMCUC8051f020．Forthestudyofpowerbatterydischargecharacteristics．10sectionsNiMHbatterythatratedvoltageiS1．2VandratedcapacityiS30Ahwereusedtomakedischargeexperim

7、entsatroomtemperature，andstudiedestimationmethodsofStateofCharge(SOC)thatreflecttheperformanceandworkingStateofpowerbatteryonthisbasis．ViewoftheKalmanfilteringalgorithmrelytoomuchonthemodelinestimatingSOC．thisstudyusedthesubspaceidentificationalgorithmtodeterminetheorder

8、number，inordertochoosemoreappropriatebatterymodel．Accordingtotheresultofidentification，theselectedsubje