基于分数阶联合卡尔曼滤波的磷酸铁锂电池简化阻抗谱模型参数在线估计

李晓宇 朱春波 魏 国 逯仁贵

（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001）

基于分数阶联合卡尔曼滤波的磷酸铁锂电池简化阻抗谱模型参数在线估计

李晓宇 朱春波 魏 国 逯仁贵

（哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院 哈尔滨 150001）

电池特性建模及模型参数在线估计是电动汽车电池管理系统的关键技术，以磷酸铁锂电池这一非线性系统为研究对象，以包含分数阶元件的简化电池电化学阻抗谱模型为基础，建立了该模型的状态转移方程和系统观测方程，运用分数阶联合卡尔曼滤波器（FJKF）对该模型的扩散极化电压和模型参数进行了在线估计。试验结果表明，该模型能较好地表征磷酸铁锂电池的动态特性，分数阶联合卡尔曼滤波算法在参数估计过程中能够保持很好的精度，同时该方法对多种测试工况都有较好的适用性，算法估计得到的模型参数值具有较好的稳定性。

磷酸铁锂电池 分数阶电池模型 电化学阻抗谱 分数阶联合卡尔曼滤波

0 引言

随着汽车技术的发展，代表新一代节能与环保汽车发展方向的电动汽车开始逐渐被推广应用[1]，磷酸铁锂电池因其高安全性而日益广泛地应用于电动汽车。动力电池作为电动汽车的能量存储与供给单元，对其进行有效的监测和管理是电动汽车安全、高效运行的基本保障[2]。目前，动力电池的状态监测和管理技术主要有电池荷电状态（State Of Charge, SOC）估计技术[3,4]、峰值功率预测技术[5]（State OfPower, SOP）、电……