机械工程学报

作者：楼功茂, 林文文, 王宇作

单位：1. 宁波大学机械工程与力学学院 宁波 315211;2. 宁波大学先进储能技术与装备研究院 宁波 315211;3. 宁波大学浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室 宁波 315211

关键词：超级电容器,剩余使用寿命,扩展卡尔曼滤波,双指数模型,衰退模式匹配；

超级电容器是一种新型的电化学储能器件，具有循环寿命长、功率密度高、工作温度广等优势，已在轨道交通、工业节能和电网调频等领域广泛应用。准确评估超级电容器的健康状态及剩余使用寿命，对优化储能管理系统，消除安全隐患至关重要。为此，提出一种基于衰退模式匹配(Decay mode matching，DMM)和扩展卡尔曼滤波(Extended Kalman filter，EKF)的预测方法，实现超级电容器剩余使用寿命的准确预测。在历史衰退数据库的基础上，采用豪斯多夫距离来选取与被预测超级电容器衰退模式最匹配的历史衰退过程，即相似衰退过程。基于双指数经验模型建立面向容量衰退的系统模型和量测模型，以相似衰退过程的双指数拟合结果作为初始参数，使用扩展卡尔曼滤波算法进行超级电容器的剩余使用寿命预测。试验结果表明，所提出方法具有较高的预测精度，且鲁棒性好，在两种不同噪声下不同工况单体预测误差均低于1.4%。

来源：2024年第14期

《机械工程学报》期刊编辑部

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