电源电池电量优化估计仿真研究

《电源电池电量优化估计仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第3期计算机仿真2016年3月文章编号：1006—9348(2016)03—0109—06电源电池电量优化估计仿真研究党选举，汪超，姜辉，伍锡如(桂林电子科技大学电子工程与自动化学院，广西桂林541004)摘要：动力锂电池的剩余电量(Stateofcharge，SOC)是电源管理系统的一个重要参数，准确估算电池的SOC可防止电池的过充、过放，保证电池的高效运行，由于锂电池的强非线性特性，且剩余电量易受温度、放电倍率的影响，使得SOC的估计成为一大难题。针对这一难题，首先建立电池的Rc等效电路模型，采用含遗忘因子的递推最小二乘法(FFRLS)辨识电池模

2、型的参数，然后利用改进的高斯粒子滤波算法对电池的SOC进行估算。仿真结果表明，其鲁棒性优于高斯粒子滤波．SOC估算准确。关键词：电池模型；仿真；粒子滤波；似然度函数；荷电状态中图分类号：TP301．6文献标识码：BSimulationofSOCEstimationMethodofPowerBatteryDANGXuan—iu，WANGChao，JIANGHui，WUXi—ru(SchoolofElectronicandAutomation，GuilinUniversityofElectronicTechnology，Guilin541004，China)AB

3、STRACT：Stateofcharge(soc)isanimportantparameterofbatterymanagementsystemforpowerlithium—ionbattery．AccuratelyestimatingSOCcanpreventthebatteryfrombeingoverchargedanddischargedandensuretheeffi—cientoperationofthebattery．Duetothestrongnonlinearcharacteristicsoflithium—ionbatteriesand

4、sensetothein—fluenceoftemperatureanddischargerate，SOCestimationbecomesapuzzle．Aimingatthisproblem，RCequivalentcircuitmodelisestablished．FFRLSisappliedtoidentifythebatterymodelparametersandtheimprovedgaussianparticlefilteralgorithmisproposedtoestimatetheSOCofthebattery．Simulationres

5、ultsshowthattheSOCestimationaccuracyandrobustnessofthepresentedalgorithmarebetterthangaussianparticlefilter．KEYWORDS：Batterymodel；Simulation；Particlefilter；Likelihoodfunction；Stateofcharge1引言随着石油能源的消耗和环境问题的出现，清洁能源越来越受关注，锂电池作为清洁能源中的一种被广泛应用于纯电动汽车上，准确估算锂电池的SOC可以延长电池的使用寿命⋯。许多学者对SOC估计展开

6、研究，提出了诸多实时估算SOC的方法，最基本的方法是安时法”1，然而安时法累积误差较大。开路电压法是通过查找OCV(Opencircuitvoltage)一SOC关系表获得SOC∞，但OCV的测量需要长时间静置直到端电压趋近于真实的OCV[4j。文献[5]提出极限学习机建模的SOC估计方法，但该方法需要大量的训练样本。卡尔曼滤波(KF)旧1是SOC估计的常用方法，但由于电池的非线性，卡尔曼滤波估算精度有限。粒子滤波(PF)¨’也可用于SOC的估算，但粒子滤波存在退化问题，导致SOC估算容易基金项目：国家自然科学基金项目(61263013)；广西信息科学实验中

7、心重大项目(20130110)收稿日期：2015—05—14修回日期：2015一06一18发散。高斯粒子滤波也可用于SOC估算，但其鲁棒性较差。本文针对该问题提出一种改进的高斯粒子滤波算法(Gaussianparticlefilterwithdoublelikelihoodfunction，DGPF)，用于SOC估算。具体创新如下：1)改进的高斯粒子滤波采用动态的似然度函数，当有效粒子数小于设定阈值时，引入拉普拉斯分布的似然度函数代替高斯分布的似然度函数，使似然度函数拖尾加重，重新计算权值，增加了有效粒子数，增大后验方差，从而增大下一时刻的抽样范围，增加系统

8、稳定性。2)引入方差调节因子，使系统能够根据有效粒子