考虑电池不一致的串联型电池系统多约束动态功率预测

摘要：

为满足轨道交通装备及电动汽车在能量和电压级方面的需求,常将多个锂离子电池单体通过串联形成串联型电池系统.针对串联型电池系统中因电池单体不一致导致其功率状态(SOP)预测不准的问题,提出一种基于SOP差值预测器的串联型电池系统多约束动态功率预测方法.一方面,根据串联型电池系统工作特性及运行参数约束条件,采用基于多约束动态的功率预测法获得电池系统SOP预测基值;另一方面,根据串联型电池系统中各电池单体端电压的不一致性,提出一种基于神经网络法的电池系统SOP差值预测器,产生因电压不一致引起的电池系统SOP差值,并与基于多约束动态法的电池系统SOP预测基值叠加,得到电池系统SOP预测值.为验证所提方法的准确性,在MATLAB/Simulink环境下建立了系统仿真模型.分别在30 s、2 min及5 min持续时间下,采用所提方法进行串联型电池系统SOP预测,其预测值始终跟随电池系统SOP实测值,预测误差约为额定持续峰值功率的2％.同时,通过与不同算法的预测结果对比,得出文章所提算法的电池系统SOP预测值更接近其SOP实测值.由此表明,对于含电池单体不一致的串联型电池系统,文章所提算法能准确预测其SOP,为提升大容量电池系统全生命周期管理能力提供一种思路.

关键词：电池系统、电池不一致、功率状态、荷电状态、多约束动态法、仿真

分类号：TM911

资助基金：国网江苏省电力有限公司科技项目J2021017

在线出版日期：2022-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：82-88