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题名锂离子电池分数阶可变阻容建模与荷电状态估计
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作者
吴胜利
郭琪
邢文婷
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机构
重庆交通大学交通运输学院
重庆工商大学管理科学与工程学院
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出处
《储能科学与技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第9期3299-3306,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(51705052)
国家社会科学基金(23BGL220)
+1 种基金
重庆市自然科学基金项目(CSTB2024NSCQ-MSX0002)
重庆市教委科学技术研究项目(KJZD-K202400807)。
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文摘
锂离子电池荷电状态(SOC)的估计对于保障新能源电动汽车稳定、安全地运行至关重要,而高精度的电池模型是SOC估计的基础,但常用的锂离子电池阻容(RC)模型中,存在高阶模型结构复杂、低阶模型近似程度低,以及电池状态突变导致SOC难以精确估计的问题。本文提出一种基于分数微积分理论的锂离子电池分数阶可变阻容(FVOM)模型,通过利用赤池信息量(AIC)准则识别不同SOC时分数阶阻容模型的最优阶数,构建适应不同SOC时的时变阻容电池模型;同时引入衰减因子构建强跟踪分数阶扩展卡尔曼滤波(STF-FEKF)算法,实现电池荷电状态估计,克服历史数据对当前估计值的影响。基于城市道路循环工况(UDDS)等三种不同工况对分数阶扩展卡尔曼滤波(FEKF)算法进行验证。结果表明,在脉冲放电工况下,模型的平均绝对误差(AAE)由0.0197 V降为0.0160 V,其电压误差均小于50 mV,预测精度相对提高了18.8%;同时,改进后的方法使AAE和均方根误差(RMSE)均有所减小,不仅验证了所提方法的有效性,也为提高锂离子电池SOC状态估计精度和计算效率提供了新的思路。
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关键词
赤池信息量准则
可变阻容模型
分数阶
强跟踪
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Keywords
Akachi information criterion
variable resistance-capacitance model
fractional order
strong tracking
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分类号
TM911.3
[电气工程—电力电子与电力传动]
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