基于非道路混合動(dòng)力汽車的電池單元非線性系統(tǒng)識(shí)別方法

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基于非道路混合動(dòng)力汽車的電池單元非線性系統(tǒng)識(shí)別方法

提出了一種非線性系統(tǒng)識(shí)別的新型通用方法，其基于電池單元試驗(yàn)設(shè)計(jì)了優(yōu)化模型。混合動(dòng)力汽車的控制策略取決于牽引蓄電池的充電狀態(tài)。由于電池的充電狀態(tài)并非是線性可測的，因此需要對實(shí)際的電池充電狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)。傳統(tǒng)的電池估計(jì)方法位于電池管理系統(tǒng)之中，并且該方法通常是基于電池的開路電壓獲得的。傳統(tǒng)電池估計(jì)方法中的電池電壓非線性行為會(huì)導(dǎo)致很大的估計(jì)誤差，但有一種通過在電池管理系統(tǒng)嵌入電池模型來實(shí)現(xiàn)的充電狀態(tài)估計(jì)方法，該方法可以描述電池單元的非線性動(dòng)態(tài)行為。因此，精確非線性電池單元模型在電池充電狀態(tài)估計(jì)器中應(yīng)用可以提高充電狀態(tài)估計(jì)方法的估計(jì)精度。

相對于道路車輛而言，非道路混合動(dòng)力汽車以及機(jī)械裝置需要更高的功率密度和路面動(dòng)力學(xué)特性，從而使得電池模型更加復(fù)雜。提出了基于非線性數(shù)據(jù)的電池模型，用于非道路車輛電池充電狀態(tài)的準(zhǔn)確估計(jì)。基于試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化模型可用來優(yōu)化電池測量激勵(lì)信號。用于模型參數(shù)識(shí)別最優(yōu)的激勵(lì)信號可以增加在高動(dòng)力學(xué)要求下的精度。根據(jù)試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，該電池模型可以在合理的時(shí)間周期內(nèi)通過不同的電池單元化學(xué)反應(yīng)獲得。

試驗(yàn)結(jié)果表明：①對于電流超過一定條件的驗(yàn)證信號，其電池模型的標(biāo)準(zhǔn)均方根誤差可降低3%；②對于不同的電池單元化學(xué)反應(yīng)以及溫度，均可以達(dá)到較高的模型精度。

刊名：Journal of Power Sources（英）

刊期：2014年第269期

作者：Johannes Unger et al

編譯：梁帆