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电池SOC估算算法的中国专利分析

电池 2018年第6期48卷 421-423页

作者：孟欣金鹏知识产权出版社北京100088 北方工业大学电气与控制工程学院北京100144

对截至2017年11月30日的电池荷电状态(SOC)估算算法中国专利申请数据进行挖掘和系统分析。目前,SOC估算算法专利申请人主要是企业,研究的重点是卡尔曼滤波算法,针对的电池类型主要是锂离子电池。探讨中国SOC估算算法的研究现状与技术发... 详细信息

对截至2017年11月30日的电池荷电状态(SOC)估算算法中国专利申请数据进行挖掘和系统分析。目前,SOC估算算法专利申请人主要是企业,研究的重点是卡尔曼滤波算法,针对的电池类型主要是锂离子电池。探讨中国SOC估算算法的研究现状与技术发展趋势。企业和相关研究机构,应发挥各自的优势,可根据SOC估算算法的技术发展趋势来调整研究方向。

关键词：电池荷电状态(SOC) 估算算法技术现状发展趋势

混合动力汽车镍氢电池组荷电状态估算算法研究

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混合动力汽车镍氢电池组荷电状态估算算法研究

作者：夏防震湖北工业大学

学位级别：硕士

混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle, HEV)动力电池的SOC (State of charge, SOC,荷电状态)是电池管理系统的重要数据,HEV动力电池组的SOC要求实时、在线、准确估算,这也是HEV整车能量控制策略的前提,是不使电池组因过充、过放而提... 详细信息

混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle, HEV)动力电池的SOC (State of charge, SOC,荷电状态)是电池管理系统的重要数据,HEV动力电池组的SOC要求实时、在线、准确估算,这也是HEV整车能量控制策略的前提,是不使电池组因过充、过放而提前损坏的保证。HEV动力电池组工作有自身的特点：温度间距大,温度间距能达到60摄氏度;充放电频繁且变化大。但现有的很多HEV电池组SOC估算算法中要么没有考虑温度因素,要么把温度当成常量来处理;另外,电池的SOC和电池的端电压之间是非线性关系,但很多算法直接把这种关系当成线性来处理,导致HEV动力电池组SOC估算误差大。本文介绍了汽车的发展趋势和混合动力汽车应解决的关键技术,MH-Ni电池的工作机理,对影响SOC估算的因素及效果做了全面的分析并对当前常用电池模型和传统SOC估算算法做了研究,提出了基于扩展卡尔曼的SOC估算策略,最后给出了SOC估算算法的实现及实验结果。要实时、在线、准确估算电池组的SOC有三个因素是关键：建立合适的电池模型;电池SOC估算算法;电池管理系统的设计。在分析研究了前人的成果的基础之上,本文主要做了三个方面的工作：第一、建立了改进的RC电池模型,改进后的电池模型着重考虑了温度对SOC估算的影响,本文中电池模型的建立是基于实验法来建模的,因此在建模之前设计了大量的实验进行了大量的数据采集。第二、将扩展卡尔曼滤波算法用于电池SOC的估算,用泰勒级数展开法对电池状态方程进行了非线性化处理;第三、设计了电池的硬件和软件系统,对电池电压采样部分采用了总线结构设计方法,既简化了电路又提高了电路的可靠性。实验结果证明,用改进后的电池模型基于扩展卡尔曼的电池SOC估算算法对电池组SOC的估算精度能满足HEV的要求且有明显的提高,温度特性也明显优于传统的估算方法的温度特性,对温度的变化有很好的适应性、匹配性。

关键词：温度因素电池模型估算算法扩展卡尔曼

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大规模RFID系统的标签实时估算算法研究

大规模RFID系统的标签实时估算算法研究

作者：闫瑞娟太原理工大学

学位级别：硕士

物联网是一个实现“物物相连”的互联网网络,为实现万物互联,万物智能化,提供更加便捷的服务,就涉及到自动识别技术,而射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术就是其中的关键。RFID广泛应用于城市物流交通、公共安防、农业... 详细信息

物联网是一个实现“物物相连”的互联网网络,为实现万物互联,万物智能化,提供更加便捷的服务,就涉及到自动识别技术,而射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术就是其中的关键。RFID广泛应用于城市物流交通、公共安防、农业林业和医疗等多个领域。随着标记物数量海量增长,对于大型仓储需要的是实时、快速、准确的更新仓储内异常物品数量以达到及时更新补货、防止偷窃行为发生的目的。标签数目估算算法作为重要的一个环节还可以进一步应用到丢失标签查找、未知标签识别、标签信息采集中等。针对上述问题,本文的主要工作如下:(1)提出了在大规模RFID系统中基于时隙配对的标签估算算法。针对传统的估算算法中存在着大量的时隙浪费,本文采用时隙配对方法在标签第一次选择完时隙后,为标签提供第二次选择机会。预期为冲突时隙的标签,在时隙配对阶段与一个空时隙进行配对,以产生更多预期的有用时隙,从而构造一个单时隙与阅读器进行通信。随后,该算法使用指示向量来获得实时时隙状态,在随后的操作中阅读器只需要监视并记录向量中指示的数字,最后利用收集到的指示向量的值同时完成现存标签和丢失标签的估算。模拟仿真结果证明了算法可以在较短的时间内精确地对现存标签数目和丢失标签数目进行实时估算,算法执行时间明显快于其它现有算法并且具有良好的可扩展性。(2)提出了在大规模RFID系统中标签数量实时监测算法。针对隐私保护的策略,该算法不要求标签发送它们的ID,而是使用RN16随机序列检查时隙的状态,使得阅读器不需要读取标签ID信息。针对数据量巨大,采用抽样的方法以减少要检测的时隙数目。针对估算精度,采用反函数求得估算表达式和多次估算求平均值的方法。针对实时问题,采用对比不同时刻的时隙情况以对系统的离开标签、新加入数目进行实时数据更新。仿真结果表明了本算法的优越性,在95%的可靠性需求下算法的执行时间显著少于其他现有算法,在98%的可靠性需求下,算法执行时间开销增长缓慢。随着RFID的广泛应用,海量标签数目估算算法即可以单独工作又可以嵌入到其他算法中,以及高效快捷的异常标签数目估计还需要进一步的研究。

关键词：射频识别估算算法异常标签时隙配对实时监测

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高压电缆接头温度估算算法研究及实现

高压电缆接头温度估算算法研究及实现

作者：胡天湖北民族大学

学位级别：硕士

电缆接头可能由于拼接工艺不精细或者长期受到电、热、化学等因素的作用发生老化,从而严重影响供电的安全性。电缆是一个多介质传热模型,电缆线芯在工作时会产生大量的热,热量通过多层介质非均匀地向外传递,若线芯工作时产生的热量不能... 详细信息

电缆接头可能由于拼接工艺不精细或者长期受到电、热、化学等因素的作用发生老化,从而严重影响供电的安全性。电缆是一个多介质传热模型,电缆线芯在工作时会产生大量的热,热量通过多层介质非均匀地向外传递,若线芯工作时产生的热量不能及时导出将引发火灾,因此对电缆接头温度进行监测是确保供电安全的重要手段。采用直埋式传感器监测电缆温度是一种直接有效的方法,但传感器安装困难、不便于更换,而且干扰难以避免。本文通过电缆外部参数测量,采用估算方法间接获得电缆接头的线芯温度。为了研究估算模型,本文通过对比实验,将主要的温度估算模型分别从复杂映射能力、容错能力、计算精度、计算速度和外推能力等几方面进行比较,并确定了以广义神经网络（GRNN）为基底的电缆接头温度估算模型;为了克服GRNN在计算过程中速度慢的问题,采用果蝇优化算法（FOA）寻找平滑值（Spread）,但采用FOA算法,又会降低GRNN的计算精度。针对果蝇优化算法计算精度差、鲁棒性低、迭代速度慢等问题,本文基于生物学中的协同进化理论,研究了一种果蝇优化算法（GCFOA）,为了验证新算法的优越性,本文设置了一组对比实验,将GCFOA算法、FOA算法、粒子群算法（PSO）、蝙蝠算法（BA）、自适应果蝇优化算法（IFOA）、三维果蝇优化算法（WFOA）进行比较,实验表明GCFOA算法在迭代速度、计算精度和鲁棒性等方面具有明显的优势;将GCFOA算法和广义神经网络结合,得到了电缆接头温度估算算法。最后,本文通过硬件系统FPGA实现了电缆接头温度估算算法,并在Model Sim软件中进一步分析电缆接头温度估算算法,结果表明,基于FPGA实现的电缆接头温度估算系统不仅在速度上有巨大提升,而且为工程应用提供了完整示范。本文研究了电缆接头温度的估算算法,并通过改进算法提高了模型的计算速度和计算精度,最后采用硬件系统FPGA实现了电缆接头温度估算算法,对实际工程中间接监测电缆接头的温度具有重要的参考意义。

关键词：电缆接头估算模型估算算法 FPGA

车载蓄电池管理系统SOC估算算法研究及优化

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科学技术创新 2019年第18期 13-14页

作者：唐宇佳王剑平中车株洲电力机车有限公司

本文对蓄电池SOC估算常用算法的优缺点进行分析,结合蓄电池管理系统的功能特点,基于地铁项目现有车载BMS系统的SOC估算算法,对BMS系统SOC估算算法进行了改进的应用研究和可行性分析,给出了优化后的算法模型.

关键词：估算算法库伦效率安时积分

基于海冰厚度的cryosat-2估计算法在破冰船中的应用

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舰船科学技术 2017年第6X期39卷 12-14页

作者：廖建飞罗忠亮黄进财广东科学技术职业学院计算机学院广东珠海519090 韶关学院信息科学与工程学院广东韶关512000 广东科学技术职业学院机电学院广东珠海519090

近年来,破冰船在极地海洋资源开发、科学考察、极地求援等领域发挥着越来越重要的作用。由于极地海洋环境的复杂性,海冰厚度对破冰船的航行安全和破冰性能产生直接影响。如何及时准确获取海冰数据成为人们研究的重点。本文深入研究海冰... 详细信息

近年来,破冰船在极地海洋资源开发、科学考察、极地求援等领域发挥着越来越重要的作用。由于极地海洋环境的复杂性,海冰厚度对破冰船的航行安全和破冰性能产生直接影响。如何及时准确获取海冰数据成为人们研究的重点。本文深入研究海冰厚度估算原理,提出基于crysoat-2卫星测量数据的改进海冰厚度估算算法。

关键词：海冰厚度 crysoat-2 估算算法

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应用多代理技术的主动配电网电压感知控制

电网技术 2016年第7期40卷 2106-2112页

作者：刘科研骆晨陶顺贾东梨盛万兴中国电力科学研究院北京市海淀区100192 华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

针对配电网节点数目过多,而现有的实时量测设备有限,不足以全面量测及监控的实际情况,基于多代理系统架构,利用远程终端设备的量测数据,构建局域?线路?配网3层电压分布感知模型。当感知配网发生局部电压越限时,利用电压感知的信息通过... 详细信息

针对配电网节点数目过多,而现有的实时量测设备有限,不足以全面量测及监控的实际情况,基于多代理系统架构,利用远程终端设备的量测数据,构建局域?线路?配网3层电压分布感知模型。当感知配网发生局部电压越限时,利用电压感知的信息通过电压估算算法实现对分布式电源无功输出量的调控,从而使得分布式电源参与到电压调节中并且运用多代理技术使得分布式电源无功与有载变压器相配合,实现主动配电网的综合电压控制。最后基于IEEE 33节点配电测试系统对所提方法的有效性进行了分析与验证。

关键词：主动配电网分布式电源电压分布感知估算算法多代理系统

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智能交通系统模型的研究和算法分析

鞍山师范学院学报 2007年第6期9卷 69-72页

作者：栾硕胡东方肖军北京交通大学交通运输学院北京100044 辽宁石油化工大学信息与控制工程学院辽宁抚顺113001

阐述了智能交通系统的基本组成和功能,给出了智能交通系统的基本模型.针对传统智能交通系统中求取路段平均速度和平均旅行时间的算法进行了探讨和改进,引入流量融合技术对路段的平均速度进行估测,估测精度得到了提高.通过构造一个时间... 详细信息

阐述了智能交通系统的基本组成和功能,给出了智能交通系统的基本模型.针对传统智能交通系统中求取路段平均速度和平均旅行时间的算法进行了探讨和改进,引入流量融合技术对路段的平均速度进行估测,估测精度得到了提高.通过构造一个时间相关的协方差矩阵来描述各路段之间的相关性,提高了算法的全面性和准确性.

关键词：智能交通系统旅行时间协方差矩阵估算算法

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分阶段电池SOC估算研究

电源技术 2018年第5期42卷 651-655页

作者：邓涛李德才罗卫兴韩海硕重庆交通大学机电与车辆工程学院重庆400074

针对电池SOC传统单一或简单综合估算算法精度不高且计算量较大的问题,基于电池本身特性及汽车行驶过程中电池状态特点,提出分阶段处理思想,将估算过程分为纯充电、纯放电和充放电混合阶段,针对不同阶段提出对应的分阶段估算算法和综合算... 详细信息

针对电池SOC传统单一或简单综合估算算法精度不高且计算量较大的问题,基于电池本身特性及汽车行驶过程中电池状态特点,提出分阶段处理思想,将估算过程分为纯充电、纯放电和充放电混合阶段,针对不同阶段提出对应的分阶段估算算法和综合算法,并进行分阶段和综合仿真分析比较。结果表明:各个算法在分阶段处理后的相应估算效果符合要求,为综合算法提供了理论基础;综合算法在复杂工况情况下对SOC的估算效果更加灵敏精确,计算量更小。

关键词：估算算法分阶段 SOC