基于Matlab的EKF锂电池SOC估计实现

这个代码库包含用于预测锂离子电池在电动汽车应用中充电状态（SOC）的数据驱动框架。代码开发于芝加哥伊利诺伊大学的机器学习项目，结果展示于2020年发表在《电源》期刊上的论文。通过汽车仿真和多物理场建模，该方法提供了重要信息。我们还受邀在FiME 2020 ECS会议的交通运输应用中介绍了该项目。如果使用我们的代码，请引用：Ragone M., Yurkiv V., Ramasubramanian A., Kashir B., Mashayek F.

CW1056：3~5串锂电池保护芯片 CW1056是一款高度集成的3~5串锂电池或锂聚合物电池保护芯片，广泛应用于电动工具、电动自行车、后备电源等需要锂电池保护的电子设备中。CW1056提供了过充、过放、过流、过温保护功能，并具备均衡功能，能够消除电池包中电池的容量差异，提升电池组的效率，延长寿命。 关键功能与设置 过充保护：通过设置过充阈值（4.175V~4.350V，25mV步进，±30mV精度）和过充延时来实现，确保电池安全。 过放保护：过放电保护依赖过放阈值（2.300V~3.000V，100mV步进，±80mV精度）。 短路保护：短路阈值可选为0.500V或0.800V，精度±50mV。 过流保护：包括两个检测端子，分别为过流检测1（阈值0.050V~0.200V，50mV步进，±10mV精度）和过流检测2（阈值0.200V~0.500V，100mV步进，±25mV精度），具备自动恢复功能。 均衡功能：通过外部电阻设置均衡电流，保证整个电池包的电压均衡，最大精度2mV。 温度保护与功耗 CW1056提供过温保护，分为放电高温保护（75°C）和充电高温保护（55°C），可按需求调整。低功耗设计使其在工作状态下电流为20μA（25°C），休眠状态为0.5μA（25°C）。 结构与应用领域 CW1056的封装形式为TSSOP30，适用于电动工具、电动自行车、后备电源、锂电池包等。设计应用电路时，过流保护值可通过调整采样电阻实现；均衡电流需求调整时，建议使用1%精度电阻，并注意散热管理。 引脚排列说明 CW1056包含3、4、5串电池选择端子、电池正极连接端子、均衡控制端子、接地端子、电源输出端口、充电与放电过温检测电阻连接端子、过电流延迟时间设置端子等。在选择CW1056产品时，请注意其TSSOP封装型号，确保适配要求。

Rodney Tan (PhD)开发的锂电池充电器模块1.00版（2019年8月）包含两个阶段的锂离子电池充电过程。该充电器首先以恒定电流（CC）模式接收充电电流（A），当电池达到设定的恒定电压时，转换至饱和充电（CV）恒定电压模式。

扩展卡尔曼滤波器（EKF）是一种高效的递归滤波器，被广泛应用于估算电池的状态-of-charge（SOC）。这里提供了其在matlab中的实现。

精心编写的 MATLAB 程序，包含： 电池模拟算法 参数估计工具 经过严格测试，保证可靠运行，欢迎交流使用问题。

对无迹卡尔曼滤波（UKF）、容积卡尔曼滤波（CKF）、扩展卡尔曼滤波（EKF）三种卡尔曼滤波算法在Matlab中的实现进行了比较分析。

随着电池技术的发展，基于H_观测器的电池荷电状态估计方法逐步优化和完善，为电动车辆和可再生能源存储系统提供了更精准的电池状态监测。

利用基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的方法，对雷达和红外数据进行融合，采用状态向量和量测融合两种策略进行多目标跟踪。

介绍了SOC FPGA的基础概念及其在编程中的应用。SOC FPGA允许在单一芯片上集成处理器系统和可编程逻辑，通过泛型技术实现参数的灵活应用，例如在Java中的List类中。同时，文章还探讨了在Scala中使用泛型的实际案例，如通过Message类构建不同类型的消息。