据国外媒体报道,一个国际团队进行了一项对比研究,探索评估锂离子电池充电状态(SOC)的不同在线算法。来自德国、印度、马来西亚、澳大利亚和沙特阿拉伯的研究人员参与了这项研究。
(来源:MDPI)
SOC评估
锂离子电池因其能量密度高、自放电低、循环寿命长等优点,被广泛应用于电动汽车。评价锂离子电池的SOC具有重要的意义,可以防止一些关键问题,如过充电、热失控和深度放电。SOC是电池剩余容量与实际容量的比率。因为无法直接测量,所以电池管理系统使用一种算法来监控电池的SOC。
SOC评价方法分为间接法和直接法。直接法包括开路电压法和安培计数法。在电池管理系统中,这些方法易于实现,但可能存在误差,从而影响SOC评估。
间接方法包括数据驱动和基于模型的方法。基于模型的方法包括误差修正模型、EM、e ECM和ECTM。近年来,研究人员开发了许多先进的算法来提供精确的SOC评估能力,如卡尔曼滤波器、粒子滤波器、菱格观测器和滑模观测器。
为了进一步完善基于模型的评估方法,改进算法成为研究热点,如扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)和改进的LO。数据驱动的方法通常使用机器学习算法,如前馈神经网络和递归神经网络。然而,这些机器学习方法主要受限于数据集的质量和数量。
这项研究
近年来,基于模型的SOC评估方法具有较高的准确性,受到了众多研究者的关注。在自适应算法方面,卡尔曼滤波器的研究已经超过了其他类型的滤波器。受益于机器学习的最新进展,数据驱动的方法也备受关注。
研究人员指出,为了详细比较SOC评估和算法,必须考虑相同的测试环境。因为具体评估结果可能会因实际运行情况而有所不同。
根据最近的研究趋势,研究人员评估了七种不同的算法,即LO、EKF、SMO、AEKF、UKF、BPNN和LO。这些算法在相同的操作条件下进行评估,以在复杂度和SOC评估误差方面提供精确的比较结果。
研究人员还分析了温度对两种RC电池模型参数的影响,并将这些信息应用于基于模型的SOC评估方法。测试了基于锂离子的商用方形电池,并且将获得的实验数据集用于SOC评估。研究人员对数据集使用了不同的算法,并比较了计算量和评估电源状态的准确性。
研究成果
这些结果可用于为未来SOC评估提供建议。此外,它还可以用于研究其他操作,以及设备状态和参数。
通过比较评估结果,研究人员认为序列最小优化算法(SMO)和扩展卡尔曼滤波器(EKF)是最适合实现实时电池管理的算法。EKF算法的评估误差最小,计算时间最短。SME算法的计算时间最长,但误差最小。此外,研究人员证实,2-RC电池模型具有出色的准确性。
未来展望
本研究对未来的研究方向提出了一些建议,包括使用基于模型的方法通过同步评估参数来提高SOC评估的准确性,减少计算量和提高准确性,结合数据驱动和基于模型的方法,以及创建混合模型来提高在线评估方法的准确性。
其他建议包括开发数字双胞胎和基于云的电池管理系统。尽管在线SOC评估仍然存在一些挑战,但它是一个有前途的领域,可以提高汽车和其他行业锂离子电池的商业可行性、安全性和性能。
1据国外媒体报道,一个国际团队进行了一项对比研究,探索评估充电状态的不同在线算法(所以……锂离子电池。来自德国、印度、马来西亚、澳大利亚和沙特阿拉伯的研究人员参与了这项研究。
(来源:MDPI)
SOC评估
锂离子电池因其能量密度高、自放电低、循环寿命长等优点,被广泛应用于电动汽车。评价锂离子电池的SOC具有重要的意义,可以防止一些关键问题,如过充电、热失控和深度放电。SOC是电池剩余容量与实际容量的比率。因为无法直接测量,所以电池管理系统使用一种算法来监控电池的SOC。
SOC评价方法分为间接法和直接法。直接法包括开路电压法和安培计数法。在电池管理系统中,这些方法易于实现,但可能存在误差,从而影响SOC评估。
间接方法包括数据驱动和基于模型的方法。基于模型的方法包括误差修正模型、EM、e ECM和ECTM。近年来,研究人员开发了许多先进的算法来提供精确的SOC评估能力,如卡尔曼滤波器、粒子滤波器、菱格观测器和滑模观测器。
为了进一步完善基于模型的评估方法,改进算法成为研究热点,如扩展卡尔曼滤波(EKF)、无迹卡尔曼滤波(UKF)和改进的LO。数据驱动的方法通常使用机器学习算法,如前馈神经网络和递归神经网络。然而,这些机器学习方法主要受限于数据集的质量和数量。
这项研究
近年来,基于模型的SOC评估方法具有较高的准确性,受到了众多研究者的关注。在自适应算法方面,卡尔曼滤波器的研究已经超过了其他类型的滤波器。受益于机器学习的最新进展,数据驱动的方法也备受关注。
研究人员指出,为了详细比较SOC评估和算法,必须考虑相同的测试环境。因为具体评估结果可能会因实际运行情况而有所不同。
根据最近的研究趋势,研究人员评估了七种不同的算法,即LO、EKF、SMO、AEKF、UKF、BPNN和LO。这些算法在相同的操作条件下进行评估,以在复杂度和SOC评估误差方面提供精确的比较结果。
研究人员还分析了温度对两种RC电池模型参数的影响,并将这些信息应用于基于模型的SOC评估方法。测试了基于锂离子的商用方形电池,并且将获得的实验数据集用于SOC评估。研究人员对数据集使用了不同的算法,并比较了计算量和评估电源状态的准确性。
研究成果
这些结果可用于为未来SOC评估提供建议。此外,它还可以用于研究其他操作,以及设备状态和参数。
通过比较评估结果,研究人员认为序列最小优化算法(SMO)和扩展卡尔曼滤波器(EKF)是最适合实现实时电池管理的算法。EKF算法的评估误差最小,计算时间最短。SME算法的计算时间最长,但误差最小。此外,研究人员证实,2-RC电池模型具有出色的准确性。
未来展望
本研究对未来的研究方向提出了一些建议,包括使用基于模型的方法通过同步评估参数来提高SOC评估的准确性,减少计算量和提高准确性,结合数据驱动和基于模型的方法,以及创建混合模型来提高在线评估方法的准确性。
其他建议包括开发数字双胞胎和基于云的电池管理系统。尽管在线SOC评估仍然存在一些挑战,但它是一个有前途的领域,可以提高汽车和其他行业锂离子电池的商业可行性、安全性和性能。
标签:曼
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