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基于AUKF的电池SOC估算多种工况实验验证及MATLAB程序详解

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简介:
本研究采用自适应 Unscented Kalman Filter (AUKF) 方法,针对不同工况下的电池SOC(荷电状态)进行精确估计,并通过详尽的实验数据验证其有效性。同时提供了详细的MATLAB编程指导,便于研究人员和工程师应用及优化算法。 基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的电池状态电量(SOC)估计进行了多种工况实验验证。本项目提供了一个详细的MATLAB程序来实现这一算法,其中详细注释了每一个步骤以便于理解和使用。 该方法采用二阶RC模型,并且利用误差窗口统计的方法进行自适应调节。通过三种不同的实验数据对AUKF的性能进行了测试和验证: 1. Z客户21700型锂电池在DST工况下的实验; 2. 同样的电池型号,在FUDS工况下进行的实验; 3. 一项使用知名开源电池数据集,涉及的是18650锂电池类型。 提供的内容包括了AUKF-SOC估计程序、三种测试对应的电池数据以及参考文献。这些资料可以直接运行,并且可以重现附图中的所有结果。此外,算法的具体公式可以在相关文献中找到详细说明。 需要注意的是,该程序没有包含电池参数辨识和开路电压(OCV)与SOC曲线拟合的功能。

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客服
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  • AUKFSOCMATLAB
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    本研究采用自适应 Unscented Kalman Filter (AUKF) 方法,针对不同工况下的电池SOC(荷电状态)进行精确估计,并通过详尽的实验数据验证其有效性。同时提供了详细的MATLAB编程指导,便于研究人员和工程师应用及优化算法。 基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)的电池状态电量(SOC)估计进行了多种工况实验验证。本项目提供了一个详细的MATLAB程序来实现这一算法,其中详细注释了每一个步骤以便于理解和使用。 该方法采用二阶RC模型,并且利用误差窗口统计的方法进行自适应调节。通过三种不同的实验数据对AUKF的性能进行了测试和验证: 1. Z客户21700型锂电池在DST工况下的实验; 2. 同样的电池型号,在FUDS工况下进行的实验; 3. 一项使用知名开源电池数据集,涉及的是18650锂电池类型。 提供的内容包括了AUKF-SOC估计程序、三种测试对应的电池数据以及参考文献。这些资料可以直接运行,并且可以重现附图中的所有结果。此外,算法的具体公式可以在相关文献中找到详细说明。 需要注意的是,该程序没有包含电池参数辨识和开路电压(OCV)与SOC曲线拟合的功能。
  • AUKFSOC精确
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    本研究提出了一种基于自适应 Unscented Kalman Filter (AUKF) 算法的电池荷电状态(SOC)精确估算方法,并通过多种工况下的实验进行了验证。 本研究基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)算法对电池状态电量(SOC)进行精确估计,并通过多种工况实验进行了验证。具体来说,采用二阶RC模型并结合误差窗口统计的自适应调节方法来提高估算精度。 在实验部分,我们使用了三种不同条件下的测试数据: 1. Z客户21700型锂电池DST工况实验 2. Z客户21700型锂电池FUDS工况实验 3. 一款常用的开源电池(型号为18650)的性能数据 本研究提供了一个详细的MATLAB程序,该程序能够运行并展示AUKF-SOC估计结果。附图中展示了不同测试条件下得到的结果和误差分析。 此外,文中还提供了参考文献以供读者进一步了解算法细节及理论基础。然而需要注意的是,当前版本的程序并未包含电池参数辨识与开路电压-状态电量(OCV-soc)曲线拟合功能。
  • DST设置.rar - DST_SOC测试__dulluyb
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    本资源包含DST(动态应力测试)工况设置,适用于电池系统中状态-of-charge (SOC) 测试及电流工况分析研究。提供详细参数配置与应用案例,适合科研人员和工程师参考使用。 单体电池的DST工况电流设置可用于电池测试以及SOC鲁棒性验证。
  • PFSOC
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    本程序利用PF算法对锂电池进行状态估计,精确计算电池荷电状态(SOC),为电池管理系统提供关键数据支持。 利用粒子滤波算法进行锂电池SOC的估计。
  • UKF-AUKF参数辨识SOC联合_卢云帆.caj
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    本文提出了一种结合UKF和AUKF算法的锂电池参数辨识与SOC估算方法,提高了电池状态估计精度。 基于UKF-AUKF锂电池模型参数辨识与SOC联合估计的研究由卢云帆完成。该研究探讨了如何利用扩展卡尔曼滤波器(EKF)及其自适应版本(A-EKF),以及无迹卡尔曼滤波器(UKF)和自适应无迹卡尔曼滤波器(A-UKF)技术来优化锂电池模型参数辨识过程,并在此基础上实现电池状态荷电水平(SOC)的准确估计。通过这种方法,可以提高对锂电池性能的理解与管理效率,从而为电动汽车等应用提供更加可靠的技术支持。 该研究首先介绍了锂电池的工作原理及SOC的重要性;其次详细分析了UKF和A-UKF算法在参数辨识中的优势,并对比了EKF及其自适应版本的效果;最后通过实验验证了所提方法的有效性。整个过程不仅展示了理论上的创新,还提供了实际应用的案例与数据支持。 总之,这项工作为锂电池管理系统的设计提供了一种新的思路和技术手段,有助于推动新能源汽车领域的技术进步与发展。
  • UKFSOC
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    本文探讨了利用无迹卡尔曼滤波(ukf)算法对锂离子电池荷电状态(SOC)进行精确估计的方法,通过建模和实验验证其有效性。 本代码使用UKF算法来估计锂电池的SOC,并包含详细注释以及能够生成图表的功能。
  • 自适应扩展卡尔曼滤波法在锂SOC应用:参数辨识、AEKF仿真模型
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    本文探讨了自适应扩展卡尔曼滤波(AEKF)算法在锂离子电池状态-of-charge (SOC) 估计中的应用,包括参数识别、多种工作条件下的验证以及AEKF仿真模型的详细分析。 自适应扩展卡尔曼滤波算法(AEKF)是一种先进的状态估计技术,在锂电池荷电状态(State of Charge, SOC)的精确评估方面展现出显著优势。SOC代表电池剩余电量的比例,是电池管理系统中的关键参数之一,对于提升电池性能和确保安全运行至关重要。 在实践中,自适应扩展卡尔曼滤波算法的应用需要进行一系列的研究步骤: 1. **参数辨识**:这是AEKF中不可或缺的一环,旨在通过实验数据校准模型参数以匹配实际锂电池的动态特性。这包括开发专门代码来处理数据采集、参数初始化和迭代优化等任务。 2. **多工况验证**:为了确保算法在各种工作条件下的性能表现,需要进行广泛的测试覆盖不同放电率、温度变化及老化状态等多种情况。 3. **AEKF代码实现**:该步骤涉及编写核心代码来实施自适应扩展卡尔曼滤波。这包括预测和更新电池状态估计值,并通过迭代过程不断调整这些估值以更准确地反映实际状况。 4. **仿真模型构建与测试**:利用计算机模拟技术建立锂电池的工作流程及AEKF算法的运作机制,为开发和完善该算法提供了一个经济且高效的实验平台。 为了更好地理解自适应扩展卡尔曼滤波及其在电池管理中的应用,还需要参考相关文献资料、观看EKF(标准卡尔曼滤波)理论教学视频以及阅读详细的模型解释说明文档。这些资源有助于深入掌握AEKF的工作原理和数学基础,并指导实际操作和技术改进过程。 综上所述,自适应扩展卡尔曼滤波算法在锂电池SOC估计领域具有重要应用前景,能够显著提升电池管理系统的效能与可靠性。
  • 扩展卡尔曼滤波SOCMATLAB
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    本简介介绍了一种基于扩展卡尔曼滤波算法在MATLAB环境中实现的锂电池荷电状态(SOC)估算程序。该程序能够有效提高电池管理系统的性能和安全性,适用于电动汽车及便携式电子设备等领域。 基于扩展卡尔曼滤波的锂电池SOC估计方法需要自行导入数据和程序。
  • [SOC案例]:利用Selfattention-LSTM网络结合特征进行锂SOC法(MATLAB
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    本研究采用Selfattention-LSTM网络,融合多种特征数据,在MATLAB环境中实现对锂电池状态-of-charge (SOC)的精准估算。 使用Selfattention-LSTM网络进行锂电池SOC估计的算法研究(基于MATLAB编写) 该案例采用了NASA锂离子电池数据集来完成特征提取以及SOH与SOC值的获取。 从NASA的数据集中,我们选取了以下几项作为输入特征:当前放电循环次数、电流测量值、电压测量值、温度测量值、每个测量点之间的时间差和累积放电容量。同时,引入了健康状态(SOH)来辅助预测剩余电量百分比(SOC)。 为了提升模型的性能,本研究构建了一个Selfattention-LSTM网络,并融入多头注意力机制以增强全局特征捕捉能力。用户可根据需要调整注意力机制中的“头数”参数。 该算法适用于MATLAB 2023a及以上版本进行开发和测试。此外,案例中包含了大量的图表数据,非常适合用于科研写作及绘图参考。
  • EKF锂离子SOC
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    本研究提出了一种基于扩展卡尔曼滤波(EKF)算法的锂离子电池荷电状态(SOC)估计方法。通过优化SOC估算精度,提高了电池管理系统(BMS)的有效性与安全性。 标题中的“EKF估计锂离子电池SOC”指的是利用扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman Filter, EKF)算法来估算锂离子电池的状态-of-charge(SOC)。锂离子电池的SOC是衡量电池剩余电量的重要参数,对于电池管理系统(BMS)至关重要,确保电池的安全运行和优化电池寿命。 描述中提到,通过MATLAB编程实现这一过程,并应用了美国马里兰大学先进寿命周期工程中心公开的数据。具体来说,基于一阶RC模型进行建模。一阶RC模型是简化版的电池内部电化学过程模拟方法,其中R代表内阻,C表示等效串联电容。这种模型能够描述不同荷电状态下电池电压的变化。 EKF是一种非线性滤波技术,适用于处理像电池SOC估计这样的复杂动态系统问题。在应用过程中,首先需要对一阶RC模型进行线性化,并采用卡尔曼滤波的基本框架来更新和预测状态值,从而不断优化SOC的估算精度。 标签中的“matlab”表明整个计算过程是在MATLAB环境中完成的,这是一种强大的数值计算和可视化工具,适合复杂的算法开发和数据分析。 锂离子电池是现代电子设备及电动汽车广泛使用的储能装置,其性能直接影响到设备的工作时间和安全性。准确估计SOC有助于预防过充或过放现象,避免损坏并延长使用寿命。 “EKF”代表扩展卡尔曼滤波,在估计理论中占重要地位,尤其适用于处理具有非线性特性的动态系统问题。由于电池的电压-荷电状态关系通常是非线性的,因此使用EKF可以提供更精确的结果。 SOC即状态-of-charge是评估电池当前能量水平的关键指标,在实时监控和管理电池组方面非常重要。在FUDS(全城市驾驶循环)条件下,随着负载变化的不同阶段,准确的SOC估计能够更好地反映实际应用中的性能表现。 压缩包内的文件可能包括以下内容: - EKF说明.docx:详细介绍了EKF算法的具体实现步骤和技术细节。 - EKF.m:这是MATLAB代码文件,包含了用于处理电池数据并进行SOC估算所需的函数和脚本。 - FUDS.mat:这是一个存储了FUDS工况下电流和电压时间序列信息的MATLAB数据文件。 - Influence of different OCV tests on SOC online estimation.pdf:这篇学术论文讨论不同开路电压(OCV)测试方法对在线SOC估计的影响,强调了OCV与SOC之间关系的重要性。 综合以上内容,我们可以深入学习如何利用MATLAB和EKF技术结合电池模型及实际工况数据来建立有效的锂离子电池SOC估算系统。这对于优化和开发高效的电池管理系统具有重要的实践价值。