10月27日下午,由山东大学核科学与能源动力学院举办的第252期能动学术论坛顺利举行。此次论坛邀请到福耀科技大学运载与智慧交通学院胡广地教授做专题报告,主题为“基于锂电池电化学模型的自适应死区SOC估计双滑膜观测器设计”。本次论坛由核科学与能源动力学院副院长白书战教授主持,百余名师生参与了本次论坛。

报告开始,胡教授首先结合锂离子电池准确荷电状态(SOC)估计相关研究背景,对锂离子电池模型分类及建模作了详细介绍。他介绍了改进锂离子电池建模的两种主要方向,一是改进扩展单粒子模型,二是改进容量衰减模型。在改进扩展单粒子模型方面中,胡教授对液相扩散过程相关控制方程进行详细解释,并说明正负极集流体处的锂离子浓度变化并不相同,故而引出修正方程。而在改进容量衰减模型方面,胡教授根据基于Arrhenius公式的经验拟合容量衰减模型提出相应转化公式,这一结果可使容量衰减模型适用于变工况。通过使用IESP模型验证,胡教授指出在UDDS工况下,模型最大相对误差可减小至1.2%以内。
随后,胡教授还向同学们重点介绍了基于EKF的锂离子电池SOC估计算法。他指出目前状态参数联合估计算法虽然能够有效提高SOC估计精度,但由于忽视对动态与噪声的影响,因而会出现不稳定与发散现象。胡教授团队通过采用自适应死区双滑模观测器(SMO),并使端子电压误差在严格定义的范围内时才激活参数更新,验证结果表明SOC估计误差在正确初始化时保持在0.2%以内,并具有快速收敛性。此外,胡教授还针对不同温度条件下锂离子电池SOC状态估计展开了简要介绍。

最后,胡教授向同学们介绍了自动驾驶半挂车列车车队模型预测控制策略研究。根据主动悬架模型和模型预测控制原理等主要技术理论,胡教授团队对车队队列控制进行了系统研究。胡教授还对路径跟踪控制器、车队队列控制器以及集中式耦合控制器三大控制器设计方面进行了讲解。
报告结束后,师生围绕锂离子电池温控监测、SOC估计算法建立以及锂离子电池电化学模型验证等问题与胡教授展开了热烈讨论。胡教授给大家介绍了自动驾驶半挂车控制研究中自由度简化问题以及下层力矩PID分配器,充分解答了师生疑惑。此次论坛不仅拓宽了同学们的学术视野,也激发了科研思考,同学们受益匪浅。
嘉宾简介:
胡广地,福耀科技大学运载与智慧交通学院教授,工学博士,国家特聘专家。主要研究方向包括新能源汽车整车及电驱动系统控制、新能源动力电池/燃料电池/储能电池及大数据分析、车辆智能底盘控制、发动机节能与减排控制等。在智能新能源汽车领域主持国家、省部级科技重大专项子项等20余项,发表学术论文112篇,国内发明专利106项,国际发明8项。
(作者:王胜杰 /摄影:王胜杰 /责任编辑:白书战、刘晓凤)