基于DKHF的船舶锂电池荷电状态估算

• 作者: 付金海 王硕丰 吴国栋 胡斌
• 来源期刊: 船舶工程
• 学科: 交通运输
• 关键词: 船舶锂电池 SOC 扩展卡尔曼滤波(EKF) 双卡尔曼混合滤波器(DKHF)
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 船舶电气、探通导设备及自动控制
• 页码范围: 151-157,195
• 页数: 8页
• 分类号: U655.12
• 语种: 中文
• DOI: 10.13788/j.cnki.cbgc.2021.12.24

摘要

针对扩展卡尔曼滤波(EKF)在船舶锂电池荷电状态(SOC)估计线性化过程中产生的误差问题,结合无迹卡尔曼滤波(UKF)在非线性转换中能良好地近似系统概率分布的优点,基于电池系统的等效电路模型(ECM),提出双卡尔曼混合滤波器(DKHF).建立船舶锂电池的ECM,并采用混合功率脉冲特性(HPPC)测试方法进行模型参数辨识,分析EKF算法估计误差较大、UKF算法计算较为复杂的问题,在此基础上提出DKHF.仿真结果表明,与EKF算法相比,DKHF能在恒流放电工况、短时大电流充放电工况和变电流工况下快速收敛于真实SOC值,同时提高估算精度,收敛后3种工况下的SOC值最大估计误差分别为1.5％、6.8％和1.6％,满足船舶运行中对电池SOC估算的要求.