一种基于变分贝叶斯CKF的应急灯电池SOC估计方法技术

技术编号:13374192 阅读:94 留言:0更新日期:2016-07-20 02:07
本发明专利技术涉及电池技术领域的一种基于变分贝叶斯CKF的应急灯电池SOC估计方法,该方法通过以下步骤实现:首先建立应急灯电池的噪声混合离散状态空间模型;然后采用变分贝叶斯CKF对电池的SOC值进行滤波估计。本发明专利技术提出的方法对电池SOC和电流漂移值扩维后的状态进行估计,能有效抑制电流漂移噪声对电池SOC估值的干扰。同时,通过变分贝叶斯方法迭代估计测量噪声方差,有效解决了噪声统计特性未知而导致的滤波发散问题。

【技术实现步骤摘要】
201610025441

【技术保护点】
一种基于变分贝叶斯CKF的应急灯电池SOC估计方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1建立应急灯电池系统离散状态空间模型;步骤2采用变分贝叶斯CKF对电池SOC进行估算;所述步骤1中的电池系统离散状态空间模型为:x(k+1)=F·x(k)+Γ·i(k)+w(k)z(k)=h[x(k)]+Φ·i(k)+v(k)其中,x(k)=[Sc(k),θ(k)]TF=1ηcΔtCn01,Γ=-ηcΔtCn0Tw(k)=w1(k)wθ(k)Tz(k)=Vout(k)h[x(k)]=Vo(k)-p0/Sc(k)-p1Sc(k)+p2ln(Sc(k))+p2ln(1-Sc(k))+R0θ(k)Φ=-R0]]>上式中,k为离散采样时刻,Δt为采样周期,上标“T”表示矩阵转置运算,Sc(k)为k时刻电池的荷电状态,θ(k)是电流漂移值,i(k)为k时刻的瞬时电流;ηc为库仑系数,Cn表示电池的标称容量,Vout(k)为k时刻电池的负载电压,Vo为电池充满电后的空载电压;p0、p1、p2、p3均为模型的待辨识参数;R0是电池的内阻;w(k)为过程噪声向量,其中w1(k)为系统噪声,wq(k)为不可测的噪声干扰;v(k)为电池端电压测量噪声;w(k)和v(k)均是均值为零方差分别为Q(k)和R(k)的高斯白噪声;所述步骤2中的基于变分贝叶斯CKF的电池SOC估计包括滤波器初始化、时间更新过程、测量更新过程和算法结束四部分;滤波器初始化包括初始化系统状态误差协方差阵P(0|0)=P(0)和变分贝叶斯方法有关参数ρ、α(0)和β(0);时间更新过程包括:估算状态的预测估计值及其误差协方差阵P(k|k‑1);测量更新过程包括:(1)计算测量值的预测估计值(2)计算状态与测量值的互协方差矩阵Pxz(k|k);(3)采用变分贝叶斯迭代计算测量噪声方差新息协方差Pzz(k|k‑1),增益阵K(k)、最优估计及其误差协方差P(k|k);(4)选取状态估计的第一分量作为输出量;算法结束为:首先判断滤波算法是否继续执行,如果是,返回时间更新过程;否则,结束算法。...

【技术特征摘要】
1.一种基于变分贝叶斯CKF的应急灯电池SOC估计方法,其特征在
于该方法包括以下步骤:
步骤1建立应急灯电池系统离散状态空间模型;
步骤2采用变分贝叶斯CKF对电池SOC进行估算;
所述步骤1中的电池系统离散状态空间模型为:
x(k+1)=F·x(k)+Γ·i(k)+w(k)
z(k)=h[x(k)]+Φ·i(k)+v(k)
其中,
x ( k ) = [ S c ( k ) , θ ( k ) ] T F = 1 η c Δ t C n 0 1 , Γ = - η c Δ t C n 0 T w ( k ) = w 1 ( k ) w θ ( k ) T ...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜明管冰蕾汤显峰邵岳军
申请(专利权)人:宁波飞拓电器有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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