蓄電池荷電狀態(tài)閉環(huán)動(dòng)態(tài)估算模型

作者：時(shí)間：2009-08-06 來源：網(wǎng)絡(luò)

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3.4 閉環(huán)估算性能

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/181272.htm

在引入反饋后，反饋將對原開環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生影響。為分析反饋帶來的影響，依然采用圖3所示放電過程，利用閉環(huán)估算模型估算SOC數(shù)值，得到估算曲線如圖4所示。作為對照，圖4同時(shí)給出了開環(huán)估算曲線。閉環(huán)估算過程相對于開環(huán)估算，其平均絕對誤差為2.020 1％、均方根誤差為2.364 5％。結(jié)果表明閉環(huán)系統(tǒng)對原開環(huán)系統(tǒng)的影響很小。同時(shí)，也證明了上文得到觀測方程方法的有效性。

為了體現(xiàn)閉環(huán)反饋的實(shí)際應(yīng)用意義，調(diào)整開環(huán)估算中由于測量偏差導(dǎo)致的估算誤差。住電流測量過程中，人為的加入了均值為0.5、方差為1的測量偏差，使用開環(huán)估算和閉環(huán)估算分別得到曲線如圖5所示。圖中作為參照的真實(shí)SOC曲線是無測量偏差情況下得到的開環(huán)估算曲線。此時(shí)的閉環(huán)反饋估算的平均絕對誤差為 2.430 4％，均方根誤差為2.742 5％，依然保證了較高的估算精度，而開環(huán)估算完全偏離了實(shí)際值。相比文獻(xiàn)中的模型，本文的閉環(huán)模型需要確定的參數(shù)少，對于蓄電池電路模型的依賴性低，運(yùn)算過程簡沽，不需要復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。使用三種估算方法對上述含有噪聲的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析估計(jì)，得到如圖6所示絕對誤差曲線。

4 結(jié)論

使用基于電化學(xué)理論的電化學(xué)安時(shí)模型，實(shí)現(xiàn)對蓄電池SOC的在線估算，并針對電化學(xué)安時(shí)模型開環(huán)估算的特性，構(gòu)造卡爾曼濾波器算法的閉環(huán)系統(tǒng)，以減小測量偏差對估算精度的影響。實(shí)驗(yàn)表明：

(1)基于電化學(xué)理論的蓄電池動(dòng)態(tài)模型可以用于有效的蓄電池實(shí)時(shí)SOC估算。

(2)將閉環(huán)反饋計(jì)算引人開環(huán)的安時(shí)估算中，對原開環(huán)估算精度沒有影響，且可以有效地修正由測量偏差引起的估算誤差。

(3)通過涓流放電和大電流間歇放電獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)和多項(xiàng)式近似的方式得到觀測方程，可以有效地應(yīng)用于卡爾曼濾波器閉環(huán)反饋計(jì)算。