ups不間斷電源估算模型的模塊化設(shè)計，為解決ups電源的SOC估算問題，針對動力環(huán)境，應(yīng)用RP-UKF估算方法，基于S-ECM模型的狀態(tài)空間方程參數(shù)辨識，優(yōu)化計算過程并構(gòu)建狀態(tài)方程和觀測方程。通過參數(shù)辨識方法研究，展開ups電源SOC估算模型RP-UKF的設(shè)計與實現(xiàn)?；趗ps電源S-ECM模型，構(gòu)建狀態(tài)空間方程，融入迭代計算過程實現(xiàn)SOC估算，結(jié)合單體間平衡狀態(tài)評價結(jié)果反饋修正SOC估算過程，實現(xiàn)步驟如下所述。ups不間斷電源方法在現(xiàn)有電池等效模型的基礎(chǔ)上進行改進并構(gòu)建了S-ECM模型，實現(xiàn)對ups電源工作過程的準確描述。通過改進無跡卡爾曼濾波估算過程，構(gòu)建RP-UKF估算模型，通過融入改進后的S-ECM等效模型及其狀態(tài)空間方程以提高計算效率，并且利用精簡粒子無跡變換減小估算偏移。結(jié)合模型的狀態(tài)空間描述，解決了單體間不平衡對估算的影響。在原有迭代計算處理基礎(chǔ)上，采用等效電路模型和卡爾曼濾波算法相結(jié)合的方式，使其估算過程具有較強的環(huán)境適用性。通過構(gòu)建精簡粒子無跡卡爾曼濾波(RP-UKF)模型，進行估算的遞歸運算并實現(xiàn)單體間平衡狀態(tài)影響下成組SOC值的綜合求取。該SOC估算模型在卡爾曼濾波估計算法的基礎(chǔ)上，改進現(xiàn)有線性化處理機制并解決了估算偏移問題，該修正過程通過測量閉路電壓得到實現(xiàn)，提高了估算精度。由于模型S-ECM參數(shù)隨SOC值會發(fā)生明顯變化，時變模型參數(shù)應(yīng)用于該SOC估算模型的構(gòu)建過程中，進而確定估算模型的總體結(jié)構(gòu)，并應(yīng)用于ups電源SOC估算。通過RP-UKF模型總體結(jié)構(gòu)及其各個子模塊設(shè)計，使用仿真和實驗分析對模型參數(shù)進行修正，實現(xiàn)ups電源的SOC估算。進而構(gòu)建狀態(tài)估算的模型，結(jié)合電池等效模型及其狀態(tài)空間方程實施，實現(xiàn)ups電源充放電過程中的SOC估算。所構(gòu)建的SOC估算模型主要包括以下三方面的內(nèi)容：

1)模型輸入。主要包括測量的電流信號、包含噪聲的溫度、額定容量以及模型S-ECM的參數(shù)辨識結(jié)果。通過ups電源的動力輸出過程進行模擬，設(shè)置1C，A工作電流并摻雜高斯白噪聲，用于模擬實際的工作電流情況，并用作估算模型的輸入?yún)⒘?。設(shè)定環(huán)境溫度并摻雜方差為1.00的高斯白噪聲，模擬工作環(huán)境。記錄ups電源的S-ECM參數(shù)辨識結(jié)果，并用作模型輸入?yún)?shù)。

2)工作狀態(tài)監(jiān)測與估算。主要包括輸出電壓信號跟蹤和具有適應(yīng)性的SOC估算，用于達到不同環(huán)境噪聲影響下的SOC估算目標，使用采樣電壓作為輸入信號，用于預(yù)測和修正過程。通過使用最小均方誤差收斂準則，實現(xiàn)具有適應(yīng)性的SOC估算。

3)狀態(tài)輸出和結(jié)果分析。通過估算結(jié)果的對比分析實現(xiàn)估算效果的評價。通過比較SOC估算和檢測結(jié)果實現(xiàn)對估算結(jié)果的實時監(jiān)測，分析方差變化，不斷調(diào)整參數(shù)值以優(yōu)化估算模型。該估算模型中基于卡爾曼濾波理論，在估算過程的前端融入無跡變換處理，以避免高階項丟失帶來的預(yù)測偏移。融入成組工作單體間的平衡狀態(tài)函數(shù)關(guān)系，把單體間差異應(yīng)用于修正過程中，獲得修正后的ups電源SOC估算值。該方法不僅能動態(tài)表征ups電源的工作過程，還能表征充放電差異，具有估算時間短、計算效率高等優(yōu)點。通過計算處理的模塊化設(shè)計，獲得SOC估算模型結(jié)構(gòu)如圖6-11所示。選代運算的基本過程如下所述。測量工作電流和溫度信號作為信號輸入。

ups不間斷電源采用不同電流倍率進行充放電測試|針對7只單體串聯(lián)形成的ups電源，使用研制的BMS設(shè)備在設(shè)定實驗條件下獲得測量數(shù)據(jù)，進行模擬工況分析。T代表工作溫度，考慮理離子電池組在充放電過程中的發(fā)熱現(xiàn)象以及散熱條件，通過溫度傳感器獲得在電池組電極上的實時溫度測量值。通過把參數(shù)矩陣、預(yù)測過程和修正過程進行模塊化處理，實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的模塊化設(shè)計，進而把狀態(tài)變量輸出到緩存空間，實現(xiàn)觀測數(shù)據(jù)的有效監(jiān)測和分析。在模型參數(shù)初始化設(shè)定過程中，各參數(shù)的求取過程通過HPPC實驗獲得，并結(jié)合已知OCV-S0C函數(shù)關(guān)系展開多項式曲線擬合研究。Q。表示ups電源的額定容量，選用實驗樣本的額定容量修正值，并把老化因素引入SOC估算的修正過程中。模塊C_E為庫侖效率修正子模塊，輸入為實時工作電流和工作溫度T，輸出參數(shù)n為庫侖效率。模塊KF_Est為估算過程中的子模塊，通過把n、1、U.(k)和Q，等參數(shù)作為輸入，運用以卡爾曼濾波為基礎(chǔ)的估算流程，實現(xiàn)SOC估算及其誤差協(xié)方差參數(shù)Error_Cov的計算。模塊Meas為融合觀測方程的修正過程，通過把n、1、2、Uc和R，作為輸入，實現(xiàn)修正計算。在估算模型的輸出變量中，【為模擬工況電流，Est_Error表示估算值的誤差，U(k)表示團路電壓跟蹤值，Est_Comp為估算值與實際值的實時觀測對比矩陣，Error_Cov為估算結(jié)果的誤差協(xié)方差。ups不間斷電源