动力电池可放电时间预测

预测误差仅0.66小时

一个基于鲁棒观测器和统计负载表征的概率预测方案，能在动态工况下给出可放电时间及其不确定度。

董广忠 · Yuyao, Feng · Wang, Yifei · 魏婧雯

Journal of Energy Storage 2023

参数信息

荷电状态估算误差

3.50 %

容量偏差

10 %

可放电时间预测误差

0.66 h

误差占比

20 %

技术优势

抗容量偏差

鲁棒观测器即使容量偏差超过10%仍能收敛，避免因容量估算错误导致剩余电量误判。

量化不确定度

结合高斯过程回归和 bootstrap 采样，同时给出预测值及其置信区间，便于风险评估。

预测精度高

不同温度和负载率下，放电时间预测误差仅0.66小时，误差占比约20%。

应用场景

• 电池管理：嵌入 BMS 实时预测剩余放电时间并量化不确定度，优化能量调度与路径规划。
• 移动机器人：为移动机器人任务规划提供可靠的续航时间预测，避免中途断电。
• 无人机续航：在动态飞行工况下估计无人机剩余航时，辅助返航决策。