本文采用自适应卡尔曼滤波算法,基于Thevenin/RC电池模型,锂离子电池SOC进行估算,并和常规KF算法进行比较分析,以此提高SOC估算的精度。
1、锂离子电池的等效电路模型
本文采用Thevenin等效电路模型,该模型能准确地模拟锂离子电池的动态响应,直观地表现输入与输出的关系。假设,电池工作电压为U,电池工作电流为I,电池欧姆内阻为R0,电池极化电阻为R1,电池极化电容为C1,电池存储容量为C0。则电池的动态特性为:

2 锂离子电池估算的Simulink模型
假设,模型的输入u为动力电池的工作电流I,输出y为动力电池的工作电压U0,则动力电池的状态空间模型表示为:

将动力电池非线性状态模型线性化,并离散后得到离散模型为:

离散化采样周期T=1s,过程噪声w和测量噪声的均值和方差为:

基于自适应卡尔曼滤波方法的SOC估算步骤如下:

上述递推公式与EKF算法一致,但AEKF算法不仅为状态变量进行估计,还对噪声参数进行估计。

为了验证本文提出算法的精确,在Simulink环境下搭建SOC估算模型。模块AKF是自适应卡尔曼滤波的SOC估计模型的封装,模块KF是卡尔曼滤波的搭建的SOC模块封装,在输入的电压信号中加入随机噪声信号作为系统的测量噪声,系统仿真模型如下图所示。
(1)卡尔曼滤波模块:

(2)状态估计时间更新模块:

(3)误差协方差时间更新模块:

(4)卡尔曼滤波增益模块:

(5)状态测量更新模块:

(6)误差协方差测量更新模块:

(7)整体模块:

(8)自适应模块:




3 验证


由图可以看出自适应卡尔曼滤波算法的估算电池荷电状态的数值随着时间的增加相比卡尔曼滤波算法的荷电状态估算要更加贴近于实际值。
什么是感应电机?什么是无刷电机?二者有何区...
时间:2026-10-23
多核DSP的多路同步时钟信号设计
时间:2026-10-23
什么是lcd12864?lcd12864的特性及其应用举例
时间:2026-10-23
IoT无线连接基础知识
时间:2026-10-23
光是一种电磁波,那么光的频率是多少?
时间:2026-10-22
DRAM简介
时间:2026-10-22
电容耦合是什么意思呀?
时间:2026-10-22
什么是单总线
时间:2026-10-21
STM32的CAN总线通信实现
时间:2026-10-21
什么是电源管理?有什么作用
时间:2026-10-20
电阻的单位
时间:2026-03-05
NVIDIA CPU+GPU超级芯片大升级!
时间:2026-03-09
贴片电阻怎么看阻值
时间:2026-03-05
电阻的原理和作用 电阻色环识别图 电路中电...
时间:2026-03-09
什么是室温超导?半导体时代将走向结束?芯...
时间:2026-03-09
HTCC:半导体封装的理想方式
时间:2026-03-06
什么是硅片或者晶圆?一文了解半导体硅晶圆
时间:2026-03-09
一文详解MOS管驱动电路拓扑的设计
时间:2026-03-09
半导体光刻工艺 光刻—半导体电路的绘制
时间:2026-03-09
半导体行业之ICT技术简介
时间:2026-03-09