基于SOC-OCV优化曲线与EKF的锂离子电池荷电状态全局估计

SOC-OCV曲线是锂离子电池状态估计的基础。针对传统HPPC测试法在非测试点不能描述电池非线性特性和小电流恒流放电法得到的OCV曲线精度不足等问题,提出一种基于粒子群优化算法的OCV曲线优化方法。该方法将小电流恒流放电得到的OCV曲线进行平移,以平移曲线在测试点与HPPC测试得到的OCV值之间的误差和最小为优化目标,对OCV曲线进行优化。然后,以优化OCV曲线为基础对2阶RC模型的模型参数进行辨识和模型端电压估计。结果表明:与HPPC法相比,基于优化OCV曲线的模型精度具有更高的全局精度,在低SOC区域的模型精度提高了一倍。最后,基于优化的OCV曲线和辨识的模型参数,设计扩展卡尔曼滤波算法对SOC进行全SOC区域估计。试验结果表明,基于优化OCV曲线和扩展卡尔曼滤波算法的SOC估计误差在全SOC区域上都能保持在2%以内。

基于OCV-SOC曲线簇的磷酸铁锂电池SOC估算研究

通过对3.2 V/72 Ah能量型磷酸铁锂电池进行充放电试验,研究不同充放电倍率下的开路电压(OCV)与荷电状态(SOC)的关系。根据磷酸铁锂电池在静置状态下的电压滞回特性,构建了不同静置时间下的OCV-SOC曲线簇,并利用傅里叶高阶拟合和差值法建立电池OCV-SOC不同静置时间下的校正数据表,该数据表将对提高电池管理系统SOC估算精度具有较强的可行性和实用性。

基于最小二乘法的磷酸铁锂电池SOC估计

从工程应用角度出发,将磷酸铁锂电池状态分为静置态、工作态和维护态。静置态下采用开路电压法,查询开路电压-荷电状态(OCV-SOC)关系曲线,获取SOC初值;工作态下采用安时(Ah)积分法估计SOC的变化量;给出判断磷酸铁锂电池进入维护态的三个条件,并在维护态下,通过最小二乘算法重新拟合OCV-SOC关系曲线,以纠正环境温度、电流、内阻、循环次数等变化的影响,避免了复杂算法和模型分析,提高了SOC估计精度。通过实验绘制了基于最小二乘算法的OCV-SOC变化曲线以及SOC-T曲线,进行误差和数据分析,给出最小二乘算法的C语言矩阵源码。结果表明,该SOC估计法不受电池单体、数学模型和参数变化的影响,简单易行,判断可靠,可应用在各种锂电池管理系统中。

电动汽车用氢镍电池二阶RC模型的研究

将二阶RC电路模型应用于电动汽车用氢镍电池,该模型用一个电阻和两组RC来模拟电池充放电过程中的动态特性,首先用快速法测出开路电压(OCV)与荷电状态(SOC)之间的关系曲线,其次用指数拟合法和极值法求出模型参数,最后将不同脉冲电流下取得的参数值取平均作为最终的模型参数。仿真结果表明了该模型的有效性和良好的动态跟踪性。

基于转矩分配的并联式混合动力电动轿车能量管理策略研究

提出了基于对驾驶员行驶需求转矩进行实时分配的混合动力电动汽车整车能量管理策略.针对一款双电机结构的并联式混合动力电动轿车的特点,提出以发动机稳态状态下的燃油消耗率特性图为基础,将车辆行驶需求转矩合理地分配给发动机、主电机及ISG,从而实现降低发动机燃油消耗,维持电池SOC平衡的控制目的.按此能量管理策略建立该电动轿车的控制器模型,并将其整体嵌入电动汽车前向仿真软件HEV S im中的相应整车模型中进行仿真测试,仿真结果达到控制要求,证实该能量管理策略具有合理性与可行性.

水平双向地震激励下基于序列最优控制算法曲线梁桥控制分析

针对曲线梁桥在地震作用下出现的平扭耦合作用对结构产生的不利影响,将隔震技术与附加减震装置相结合对平扭耦合进行控制。建立考虑上部结构偏心的曲线梁桥在双向水平地震作用下的振动控制方程,分别采用序列最优控制算法(Sequential Optimal Control,SOC)及经典线性最优控制(Classical linear Optimal Control,COC)对结构进行分析,求解曲线桥两种控制算法的地震响应,并通过比较研究两种控制算法的适用性。结果表明,序列最优控制算法较经典线性最优控制能更有效减小曲线梁桥在水平双向地震作用下的地震反应、抑制结构扭转耦合效应,对减少落梁震害、确保曲线桥抗震安全有较好的工程实用价值。

多维非平稳随机激励下隔震曲线梁桥的非线性振动控制

隔震曲线梁桥的平面不规则性引起的弯扭耦合效应,使其地震响应与隔震直梁桥相比更加复杂,为了有效的抑制隔震曲线梁桥地震中过大的梁体及支座位移,采取半主动控制策略来保证其安全性。采用经典的Bouc-Wen模型,建立考虑上部结构偏心的隔震曲线梁桥非线性振动控制方程,将该方程等效线性化后,输入考虑扭转分量的多维非平稳随机激励。利用混合精细积分法对无控、经典最优控制(COC)以及序列最优控制(SOC)后的隔震曲线梁桥进行随机响应分析。结果表明:在罕遇非平稳随机激励下,隔震曲线梁桥的动力响应呈现出非平稳特性,且考虑扭转分量的多维非平稳随机激励对隔震曲线梁桥动力响应影响要大于未考虑扭转分量下的;运用经典最优控制以及序列最优控制控制下的隔震曲线梁桥各个方向的的动力响应都有明显的减小,且结构动力响应的非平稳特性也得到了明显的抑制。