电动汽车行驶里程与电池SOC相关性分析与建模(3)

时间：2025-04-02

52交通运输系统工程与信息2015年2月

表明，如表5所示

.图1行驶里程与电池SOC值散点图

Fig.1ScatterdiagramofdrivingmileageandbatterSOCvalue表5行驶里程与电池SOC值的Pearson系数Table5

PearsoncorrelationcoefficientofdrivingmileageandbatterySOCvalue

SOC

行驶里程SOC

Pearson显著性（双侧）相关性

-0.998**0.000Pearson显著性（双侧）相关性-0.998**

行驶里程0.0001

注：**.在0.01水平（双侧）上显著相关.从表5中可以看出，行驶里程和SOC的Pearson相关系数为-0.998，相关系数检验概率p值都近似为0，说明两者之间具有很强的负线性相关关系.为了进一步证明他们的相关性，计算表2中16个放电过程的行驶里程和SOC的Pearson相关系数，如表6所示.

表6相关性检验表Table6

Correlationtesttable

SOC：100%-30%日期2013–06–082013–06–25

2013–09–01Pearson相

关系数-0.998-0.996

-0.9972013–10–122013–11–042013–09–062013–06–12-0.998-0.999

-0.996

-0.998SOC：90%-30%日期2013–03–282013–06–052013–11–11Pearson相关系数-0.998

-0.999

-0.999SOC：70%-30%日期2013–03–272013–06–282013–08–22Pearson相关系数-0.998

-997

-0.998SOC：60%-30%

日期2013–11–282013–12–252014–02–24Pearson相关系数

-0.999

从表6可以看出，在16个放电过程中，行驶里程与SOC的Pearson相关系数都小于-0.996，说明它们之间存在较强的线性关系.

根据上述分析，可以得出电动汽车的行驶里程和电池SOC之间存在线性关系，并且是较强的负相关性.电动汽车的行驶里程与SOC之间的模型如式（1）所示.

y=kx+b

（1）

式中y——电动汽车的行驶里程，km；x——电池SOC值；

k，b——系数.

4.2参数辨识

系统辨识的方法有很多，比如递推最小二乘法[8]、极大似然法[9]、多变量系统法[10]等.本文对参数进行辨识的方法是递推最小二乘法.4.1节中已经建立了行驶里程和SOC之间的模型，接下来采用递推最小二乘法对16个放电过程的模型参数k和b进行辨识，辨识结果如表7所示.

表7

参数辨识结果

Table7

Parameteridentificationresults

SOC：100%-30%

日期2013–06–082013–06–252013–09–01

b116.326100.738109.43k-1.168-1.007-1.0922013–10–122013–11–042013–09–062013–06–12120.351102.046117.367115.542-1.229-1.035-1.173

-1.15SOC：90%-30%

日期2013–03–282013–06–052013–11–11b112.9119.5113.9k-1.129-1.195

-1.139SOC：70%-30%

日期2013–03–272013–06–282013–08–22b108.8101.4113.5k-1.088-1.014

-1.135SOC：60%-30%

日期2013–11–282013–12–252014–02–24b126.2115.3108.9k-1.262-1.153

-1.089

对上述参数k取均值为-1.1286，参数b取均值为112.64，由此得到线性模型如式（2）所示.

y=-1.1286x+112.64

（2）

第15卷第1期电动汽车行驶里程与电池SOC相关性分析与建模

5模型验证

为了进一步验证模型和辨识结果的普遍

性和实用性，选取另外一辆14号电动汽车的数据进行验证.选取2013年4月19日、5月26日和5月31日这三天的车辆行驶过程的数据共有2019条原始放电数据.根据本文第3节讨论的方法对这三个完整放电过程的数据进行处理后，利用MATLAB仿真软件进行行驶里程预测实验，得到行驶里程结果如图2–图7所示，图中的“Error”为行驶里程预测的绝对误差，km，即Error=yi式中

yi——真值；-yi

（3）

yi——预测值

图2行驶里程预测结果图（2013.04.19）

Fig.2

Drivingmileagepredictiondiagram(April19,

2013)

图3行驶里程预测误差图（2013.04.19）Fig.3

CurvediagramofREvalue（April19,2013

）

图4行驶里程预测结果图（20130.5.26）

Fig.4