基于電池荷電狀態(tài)估計(jì)的觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、電池荷電狀態(tài)(State of Charge,SOC)用于表示電池的剩余電量多少，是電動(dòng)車(chē)電池管理系統(tǒng)中重要的參數(shù)，影響著電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)系統(tǒng)的控制策略，因此SOC的估計(jì)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展具有重要意義。本文以電動(dòng)汽車(chē)常用的鋰離子電池為研究對(duì)象，研究了SOC的觀(guān)測(cè)器估計(jì)方法，并提出了一種基于廣義系統(tǒng)觀(guān)測(cè)器的SOC估計(jì)方法。
　　本文基于電池的RC模型，推導(dǎo)出電池的狀態(tài)空間實(shí)現(xiàn)，其中電池的開(kāi)路電壓(Open circuit voltage,

2、VOC)與SOC之間存在線(xiàn)性約束關(guān)系。為了避開(kāi)這個(gè)線(xiàn)性約束問(wèn)題，有文獻(xiàn)將輸出電壓的方程對(duì)時(shí)間進(jìn)行求導(dǎo)，然后設(shè)計(jì)滑模觀(guān)測(cè)器估計(jì)SOC，實(shí)驗(yàn)結(jié)果中估計(jì)誤差出現(xiàn)了脈沖模態(tài)。本文基于求導(dǎo)方法，設(shè)計(jì)一般觀(guān)測(cè)器估計(jì)SOC，然后在Matlab/Simulink環(huán)境下仿真，仿真結(jié)果中估計(jì)誤差依舊出現(xiàn)了脈沖模態(tài)。隨后又對(duì)電池的狀態(tài)空間方程進(jìn)行降階處理，設(shè)計(jì)降階后的SOC觀(guān)測(cè)器，發(fā)現(xiàn)其估計(jì)誤差小了很多，但依舊無(wú)法消除誤差。因此這種通過(guò)求導(dǎo)避開(kāi)線(xiàn)性約束的方法

3、是存在問(wèn)題的。
　　這種線(xiàn)性約束問(wèn)題，完全可以用廣義系統(tǒng)的概念來(lái)處理。本文提出了用廣義系統(tǒng)觀(guān)測(cè)器來(lái)估計(jì)SOC，給出了確定廣義系統(tǒng)觀(guān)測(cè)器參數(shù)的方法，并在Matlab/Simulink環(huán)境下仿真，與先前基于求導(dǎo)方法設(shè)計(jì)的正常系統(tǒng)觀(guān)測(cè)器和降階系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析，證明廣義系統(tǒng)觀(guān)測(cè)器能夠消除SOC估計(jì)誤差，具有更好的估計(jì)效果。
　　電池建模中不可避免的會(huì)出現(xiàn)參數(shù)不確定的情況，這會(huì)導(dǎo)致SOC估計(jì)誤差變大。本文針對(duì)參數(shù)不確定系統(tǒng)，研究了基于