【摘 要】
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阀控式密闭铅酸蓄电池(Valve Regulated Lead Acid,VRLA)是目前人们应用最广泛、历史最悠久的直流电源设备。其作为储能设备被广泛地应用于国民经济社会的各行各业中,为整个
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阀控式密闭铅酸蓄电池(Valve Regulated Lead Acid,VRLA)是目前人们应用最广泛、历史最悠久的直流电源设备。其作为储能设备被广泛地应用于国民经济社会的各行各业中,为整个用电系统的正常运行发挥着重要作用。所以,准确、可靠地获取蓄电池组的工作状态,准确检测其剩余容量是目前蓄电池领域人们研究的焦点。为了准确检测VRLA蓄电池的剩余容量,本文详细分析了剩余容量的各影响因素及其与剩余容量的对应关系。然后综合考虑了目前基于物理建模法和辨识估计法的剩余容量检测方法的优劣性。在此基础之上,本文提出了将蓄电池内阻、开路电压、温度三个状态指标作为检测量的联合检测法,采用最小二乘支持向量机算法来进行检测。该方法结合了内阻法和开路电压的优点,同时将温度也作为直接联合检测量,使用最小二乘支持向量机算法进行检测,摒弃了难以应用的容量-温度校正公式。仿真分析表明所提出算法适用于蓄电池SOC检测。然后,针对最小二乘支持向量机算法中的惩罚参数和核函数参数寻优问题,采用了自动寻优的粒子群算法,排除了人为主观因素的影响。仿真分析验证了粒子群算法对LSSVM算法的参数优化作用。再针对粒子群优化算法后期搜索效率差、易局部收敛的缺点,加入了基于遗传算法的启发性变异机制,扩展了算法搜索区域,增强了寻优算法的全局搜索能力。仿真分析表明本文提出的基于GAPSO-LSSVM的检测算法较传统算法改进效果明显,SOC检测效果良好。最后,基于上述检测算法,本文搭建了蓄电池SOC检测硬件平台。同时以MATLAB GUI为开发平台,构建了蓄电池SOC检测软件。整套系统功能完善,设计合理,可高精度地检测蓄电池剩余容量。
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