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：船舶工程, 2021, 43(12): 151-195.

DOI：10.13788/j.cnki.cbgc.2021.12.24

• 船舶锂电池
• SOC
• 扩展卡尔曼滤波(EKF)
• 双卡尔曼混合滤波器(DKHF)

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。

• 单位
  上海船舶设备研究所