基于無跡卡爾曼濾波估算電池SOC

石剛+趙偉+劉珊珊

摘 要：為了實(shí)現(xiàn)在線估計(jì)汽車動力電池的荷電狀態(tài)（SOC），提出了結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無跡卡爾曼濾波算法。以Thevenin電路為等效電路模型，建立了狀態(tài)空間表達(dá)式，采用最小二乘算法對模型參數(shù)進(jìn)行辨識。在此基礎(chǔ)上，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法擬合電池的荷電狀態(tài)與模型各個參數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，確定了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的收斂曲線，此方法比傳統(tǒng)的曲線擬合精度高。介紹了擴(kuò)展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波的原理，并設(shè)計(jì)了等效電路模型驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)、電池的SOC測試實(shí)驗(yàn)和算法的收斂性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不同的工況環(huán)境下，該方法估計(jì)SOC具有可在線估算、估算精度高和環(huán)境適應(yīng)度高等優(yōu)點(diǎn)，最大誤差小于4%。最后驗(yàn)證了結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的無跡卡爾曼濾波的算法具有較好的收斂性和魯棒性，可以有效解決初值估算不準(zhǔn)確和累計(jì)誤差的問題。

關(guān)鍵詞：無跡卡爾曼濾波；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；荷電狀態(tài)；Thevenin等效電路

中圖分類號： TM92

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-9081（2016）12-3492-07