摘要(Abstract)：
针对梯次电池荷电状态初始值不明确、估算不准确的问题,提出基于自适应卡尔曼滤波算法的梯次电池荷电状态的估算方法;建立梯次电池的全寿命周期模型,在卡尔曼滤波算法的基础上引入自适应估算原理,实时估算时变噪声,提高滤波稳定性,增强自适应特性。仿真结果表明,当荷电状态初始值为30%、 50%、 60%时,该算法表现出优良的自适应特性、收敛性和准确性,梯次电池的荷电状态都可以快速调整,并且荷电状态估算误差小于3%。
关键词(KeyWords)： 梯次电池;荷电状态;自适应卡尔曼滤波;全生命周期电池模型
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金项目(61973135);; 山东省重大科技创新工程项目(2019JZZY010441)
作者(Author): 柴建勇,侯恩广,李岳炀
DOI: 10.13349/j.cnki.jdxbn.20201110.002
参考文献(References)：
[1] 陈伟华,李娜,苑津莎.梯次利用锂离子电池循环性能分析[J].华北电力技术,2017(6):14-19.
[2] 王英东,杨敬增,张承龙,等.退役动力磷酸铁锂电池梯次利用的情况分析与建议[J].再生资源与循环经济,2017,10(4):23-27.
[3] 邹幽兰.基于退役锂动力电池容量、内阻和荷电状态的建模与参数估计[D].长沙:中南大学,2014.
[4] 孙国跃,陈勇.退役动力电池梯次利用筛选指标的实验研究[J].电源技术,2018,42(12):1818-1821.
[5] 陈燕虹,吴伟静,刘宏伟,等.电动汽车锂离子动力电池分选方法研究[J].湖南大学学报(自然科学版),2016,43(10):23-31.
[6] 赵萌,李娜,苑津莎,等.梯次利用锂电池内阻一致性评估指标[J].中外能源,2018,23(8):86-92.
[7] 赵光金,邱武斌.退役磷酸铁锂电池容量一致性及衰减特征研究[J].全球能源互联网,2018,1(3):383-388.
[8] ZHU C B,LIU K,XU J N,et al.Effect of remaining cycle life on economy of retired electric vehicle lithium-ion battery second-use in backup power for communication base station[C]//2017 IEEE Transportation Electrification Conference and Expo,Asia-Pacific (ITEC Asia-Pacific),August 7-10,2017,Harbin,China.New York:IEEE,2017:17303492.
[9] 侯恩广,乔昕,刘广敏.动力锂电池剩余使用寿命的预测方法研究[J].电源技术,2018,42(10):1486-1487,1570.
[10] 孙冬.锂离子电池梯次利用关键技术研究[D].上海:上海大学,2016.
[11] 石勇,韩崇昭.自适应UKF算法在目标跟踪中的应用[J].自动化学报,2011,37(6):755-759.
[12] 侯恩广,乔昕,刘广敏,等.动力锂电池SOC估计的建模与仿真[J].计算机仿真,2014,31(2):193-196.
[13] 侯恩广,乔昕,刘广敏,等.锂电池RC等效模型参数的温度影响[J].电源技术,2015,39(2):287-289.
[14] 蔡佳,黄长强,李美亚,等.时变噪声统计估计的自适应UKF目标跟踪算法[J].火炮发射与控制学报,2013(1):51-55.
[15] MICHAEL P,RUBYCA J.A prognostics and health management roadmap for information and electronics-rich systems[J].Micro-electronics Reliability,2010,50(3):317-323.
[16] VISWANATHAN V V,KINTNER-MEYER M.Second use of transportation batteries:maximizing the value of batteries for transportation and grid services[J].IEEE Transactions on Vehicular Technology,2011,60(7):2963-2970.
[17] TONG S J,SAME A,KOOTSTRA M A,et al.Off-grid photovoltaic vehicle charge using second life lithium batteries:an experimental and numerical investigation[J].Applied Energy,2013,104:740-750.
