锂电池荷电状态、健康状态以及功率状态的联合在线估计算法

《锂电池荷电状态、健康状态以及功率状态的联合在线估计算法》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、＇分苗又這乂Ｉ胃碱＿＿ＩＴＹ賄曜胃硕±学位论文胃％Ｍ＾论女前目：裡电池荷电状态、麵态＾賊功率絲自嫩合織册酔議ｉ醫国内图书分类号：ＴＭ９１２密级：公开国际国书分类号；６２１．４西南交通大学研究生学位论文键电池荷电状态、健康状态及功率状态的联合在幾估计算法年级二〇—四级姓名黄锐森申请学位级别工学硕±专业电气工程指导老师陈维荣二零一韦年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ９１２Ｕ．．Ｄ．Ｃ：６２１４Ｓｏｕｔ

2、ｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｇｒｅｅＴｈｅｓｉｓＡＪｏｉｎｔＯｎｌｉｎｅＥｓｔｉｍａｔｉｏｎＡｌｏｒｉｔｈｍｏｆＳｔａｔｅｏｆｇＣｈａｒｇｅ，ＳｔａｔｅｏｆＨｅａｌｔｈａｎｄＳｔａｔｅｏｆＰｏｗｅｒｆｏｒＬｉｔｈｉｕｍＢａｔｅｒｉｅｓＧｒａｄｅ：２０１４Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＲｕｉｓｅｎＨｕａｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ

3、ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＷｅｉｒｏｎｇＣｈｅｎＭａｙ．２０１７西南交通大学学位论文版权使用授枚书、本学位论文作者完全了解学校有关保留使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不Ｖ。保密，使用本授权书＂＂（请在

4、Ｗ上方框内打Ｖ）学位论文作者签名；指导老师签名：了曰期：多曰期：．＾：八／术２＇］西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１．在对电池模型参数识别过程中，选用标准化的迭代最小二乘法来解决计算过程中协方差矩阵溢出问题；２一．个算法同时对电池ＳｏＣ、ＳｏＨＷ及ＳｏＰＨ个状态量进行巧合估计给出；３．对ＳｏＣ估计过程中，使用带自适应噪声协方差矩阵的拓展卡尔曼滤波算法，并将电池开路电压纳入状态方程迭代计算；４．基于拓展卡尔曼滤波状态方程的离散

5、形式，对电池在电压电流受限情况下的峰值功率进行计算；５．给出结合电池分别在受电压电流限制、ＳｏＣ限制情况下的峰值功率及额定功率，计算电池功率状态的算法。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研巧工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名；ｓ．ｉｉｌ私辕．ｈｆ巧ｆ西南交通大学硕

6、±研究生学位论文第Ｉ巧摘要裡电池在交通工具、电网、移动设备中被大量应用。然而在汽车领域，由于汽车使用环境差异极大一一，因此，裡电池作为它的种主要动力来源，不但需要在些复杂的外部条件＞，而且需要在这些苛刻的使用条件下甚至是在遭受破坏时，保证驾驶者［＾１及乘客的安全一。在这过程中，要保证电池的安全使用，并提供更好的电池管理策略，需要对电池自身状态进行估计。常见裡电池巧态描述变量有荷电状态（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ，ＳｏＣ）、电池的健康状态（ＳｔａｔｅｏｆＨｅａｋｈ，ＳｏＨ）１

7、＾＾１及电池的功率状态（Ｓｔａｔｅｏ＂ｏｗｅｒ，ＳｏＰ）。兰者分别描述电池可持续对外供电或受电的能力、电池剩余使用寿命Ｗ及电池即时对外进行输出电能或接受电能的能力。虽然目前对于这Ｈ个状态量的在线估计有大量的估计算法，但是汽车内部嵌入式系统有限的计算能力限制了对诸多算法的使用。一一一ａｎｄ针对这问题，给出种联合性算法，在统使用改进后的Ｒｌｅ电池模型的基础上，对Ｈ个状态量进行在线估计。一二对于电池模型，种标准化的迭代最小乘算法被用于对电池模型参数进斤识别并避免了最小二乘算法中，由于协方差矩阵反

8、复迭代而导致的数据溢出问题。而识别的电池参数则被用于直接估计电池的健康状态。一由于实际情况中，噪声的功率Ｗ及其对应的协方差矩阵是难Ｗ获知的，因此，种带有自适应噪声协方差矩阵的拓展卡尔曼滤波（ＥｘｔｅｎｄｅｄＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒ，ＥＫＦ）算一ｅｎ？步的ＳｏＣ在线估计。估计过程中Ｃｉｒｃｕｉｏｌ法被用于电