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基于扩展卡尔曼滤波模型的荷电状态估计

由意大利比萨大学的塔伦·胡里亚和马西莫·塞拉洛、罗宾·杰基和哈维尔·加扎里合著,MathWorks


磷酸铁锂(LFP)电池化学因其高本质安全性、快速充电和长循环寿命而被广泛用于混合动力电动汽车(HEV)和电动汽车(EV)的储能。然而,在运行时准确估计LFP电池的荷电状态(SOC)需要解决三个主要挑战:

  • 电流脉冲后达到开路电压(OCV)的长电压松弛时间
  • 时间、温度和SOC相关滞后
  • 在大部分SOC范围内,OCV-SOC曲线非常平坦

鉴于这些问题,传统的荷电状态(SOC)估计技术,如使用荷电状态-开路电压(SOC-OCV)相关曲线进行误差校正的库仑计数,不适用于这种化学。

本文通过一种新的扩展卡尔曼滤波器(EKF)组合解决了这些挑战算法、两RC块等效电路和传统的库仑计数法。EKF算法的简化实现为车辆运行时SOC评估提供了一个计算效率高的选项。SOC估计通过受伪随机噪声污染和初始条件下的偏移。即使对初始SOC施加40%的误差,对电流测量施加25%的误差,该模型也快速收敛到真实SOC的4%以内。

这篇论文,,商用电力导向LFP锂电池SOC估计的简化扩展卡尔曼滤波模型,在SAE世界大会上发表。

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2013年出版

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