联合扩展卡尔曼滤波的滑模观测器SOC估算算法研究

• 作者: 周娟 孙啸 刘凯 王梅鑫 杨晓全 刘刚
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 关键词: 荷电状态 扩展卡尔曼滤波 滑模观测器 电池管理系统
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 电力电子与电力传动|Power Electronics and Drives
• 页码范围: 692-702,中插28
• 页数: 12页
• 分类号: TM464
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.201068

摘要

文中提出一种联合扩展卡尔曼滤波的滑模观测器算法用于电动汽车电池的荷电状态(state of charge,SOC)估计.电池模型采用二阶Thevenin等效电路模型,辨识不同温度下的模型参数,分析温度对电池模型参数及精度的影响.针对扩展卡尔曼滤波对模型精度依赖性高及滑模观测器对噪声敏感导致估计结果存在较严重抖振现象的缺陷,提出在扩展卡尔曼滤波算法的状态修正方程中加入防抖函数,依据滑模观测器稳定性约束条件获取函数相关参数,得到一种新的联合扩展卡尔曼滤波的滑模观测器算法.所提算法能够同时综合扩展卡尔曼滤波器和滑模观测器优点,在滤除噪声的同时对建模误差也具有较强的鲁棒性.最后,设计相应的模拟工况进行实验,实验结果证明,所提算法在复杂的车载环境下拥有比扩展卡尔曼滤波和滑模观测器更高的电池SOC估计精度.