自适应卡尔曼对储能锂电池充放电状态的估算

摘要

为了提高对工作状态中动力锂电池组的锂电池荷电状态(SOC)估计,精准的电池模型能够有效地估计SOC值,即提出了非线性模型来描述锂电池的外部特性.自适应性卡尔曼滤波算法有效减小了卡尔曼滤波因为电池模型参数不准确而造成的误差.该算法使系统状态初始化,对下一时刻的不确定性的状态和误差协方差矩阵进行时间更新,计算卡尔曼增益并记录系统观测值,从而有效地修正当前锂电池的SOC估计值、提高滤波精度、降低噪声带来的影响.同时,迭代算法不断用变量的旧值递推新值的过程能够有效地计算卡尔曼增益,不断更新蓄电池工作的SOC而达到更好的收敛效果.根据试验的对比分析,可以得到自适应卡尔曼滤波法(AKF)在电池的SOC值估计上具有更高的精度.算法估计初期能更快收敛,能迅速减小估计误差,并将其计算值和估计值收敛到0.03％,从而有效地延长纯电动汽车的中蓄电池使用时长.