基于DTW-KiBaM模型的锂电池SOC估计

作者:杨小龙; 刘学桂*; 陈涛; 毛先文
来源:湖南大学学报(自然科学版), 2023, 50(12): 203-212.
DOI:10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2023191

摘要

锂离子电池工作温度及老化程度是影响其荷电状态(State of Charge, SOC)估计算法准确性的关键因素.在二阶RC等效电路模型的基础上,提出了一种由动态时间规整算法(Dynamic Time Warping, DTW)与KiBaM模型(Kinetic Battery Model, KiBaM)相结合的混合模型.利用DTW算法基于充电电压数据确定电池老化状态,通过KiBaM模型计算电池由于电流效应导致的不可用容量,结合二阶RC等效电路模型推导新的SOC计算矩阵,采用无迹卡尔曼滤波算法(Unscented Kalman Filter, UKF)实现SOC估计.基于城市道路循环工况(Urban Dynamometer Driving Schedule, UDDS)验证了混合模型的准确性,实验结果表明,在10℃低温环境或经过200次循环老化后工作的锂离子电池,模型估计SOC的最大误差小于2%.

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