[發(fā)明專利]一種基于變分貝葉斯CKF的應(yīng)急燈電池SOC估計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610025441.6
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105699903B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜明;管冰蕾;湯顯峰;邵岳軍
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波飛拓電器有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/396
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 王佳健

1.一種基于變分貝葉斯CKF的應(yīng)急燈電池SOC估計(jì)方法，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟1建立應(yīng)急燈電池系統(tǒng)離散狀態(tài)空間模型；

步驟2采用變分貝葉斯CKF對電池SOC進(jìn)行估算；

所述步驟1中的電池系統(tǒng)離散狀態(tài)空間模型為：

x(k+1)＝F·x(k)+Γ·i(k)+w(k)

z(k)＝h[x(k)]+Φ·i(k)+v(k)

其中，

上式中，k為離散采樣時(shí)刻，Δt為采樣周期，上標(biāo)“T”表示矩陣轉(zhuǎn)置運(yùn)算，S_c(k)為k時(shí)刻電池的荷電狀態(tài)，θ(k)是電流漂移值，i(k)為k時(shí)刻的瞬時(shí)電流；η_c為庫侖系數(shù)，C_n表示電池的標(biāo)稱容量，V_out(k)為k時(shí)刻電池的負(fù)載電壓，V_o為電池充滿電后的空載電壓；p₀、p₁、p₂、p₃均為模型的待辨識參數(shù)；R₀是電池的內(nèi)阻；w(k)為過程噪聲向量，其中w₁(k)為系統(tǒng)噪聲，w_θ(k)為不可測的噪聲干擾；v(k)為電池端電壓測量噪聲；w(k)和v(k)均是均值為零方差分別為Q(k)和R(k)的高斯白噪聲；

所述步驟2中的基于變分貝葉斯CKF的電池SOC估計(jì)包括濾波器初始化、時(shí)間更新過程、測量更新過程和算法結(jié)束四部分；

濾波器初始化包括初始化系統(tǒng)狀態(tài)誤差協(xié)方差矩陣P(0|0)＝P(0)和變分貝葉斯方法有關(guān)參數(shù)ρ、α(0)和β(0)；

時(shí)間更新過程包括：估算狀態(tài)的預(yù)測估計(jì)值及其誤差協(xié)方差矩陣P(k|k-1)；

測量更新過程包括：

(1)計(jì)算測量值的預(yù)測估計(jì)值

(2)計(jì)算狀態(tài)與測量值的互協(xié)方差矩陣P_xz(k|k)；

(3)采用變分貝葉斯迭代計(jì)算測量噪聲方差矩陣新息協(xié)方差矩陣P_zz(k|k-1)，增益陣K(k)、最優(yōu)估計(jì)及其誤差協(xié)方差矩陣P(k|k)；

(4)選取最優(yōu)估計(jì)的第一分量作為輸出量；

算法結(jié)束為：首先判斷濾波算法是否繼續(xù)執(zhí)行，如果是，返回時(shí)間更新過程；否則，結(jié)束算法。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于變分貝葉斯CKF的應(yīng)急燈電池SOC估計(jì)方法，其特征在于：測量更新過程中的變分貝葉斯迭代過程具體包括：

(i)設(shè)置循環(huán)控制變量j的初值，令j＝0，并且給出迭代次數(shù)N的值，迭代循環(huán)開始；

(ii)計(jì)算測量噪聲方差矩陣其中上標(biāo)j表示第j次迭代的值；

(iii)計(jì)算新息協(xié)方差矩陣和增益陣K^j(k)；

(iv)計(jì)算最優(yōu)估計(jì)及其誤差協(xié)方差矩陣P^j(k|k)；

(v)如果j<N，令j＝j(luò)+1；然后返回(ii),否則執(zhí)行(vi)；

(vi)結(jié)束迭代過程，輸出結(jié)果：P(k|k)＝P^N(k|k)。