[發明專利]一種鋰離子電池等效電路模型參數辨識方法和裝置

有效

• 申請號: 201710071043.2
• 申請日: 2017-02-09
• 公開（公告）號: CN106908732B
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 陸群;鐘柳芳
• 申請（專利權）人: 北京長城華冠汽車科技股份有限公司
• 主分類號: G01R31/389
• 分類號: G01R31/389
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 張馳;宋志強

本發明提出一種鋰離子電池等效電路模型參數辨識方法和裝置。方法包括：對鋰離子電池執行復合脈沖功率特性試驗，以確定電池端電壓響應曲線；對電池端電壓響應曲線進行曲線擬合以確定指數方程表達式；基于鋰離子電池等效電路模型確定電池端電壓方程表達式，將電池端電壓方程表達式的系數與指數方程表達式的系數進行對比，以確定電池極化內阻和電池極化電容。本發明實施方式采用曲線擬合方法實現辨識電池極化電阻和電池極化電容，計算過程清晰簡單，避免了現有技術的參數辨識時復雜的矩陣運算。

技術領域

本發明涉及汽車技術領域，更具體地，涉及一種鋰離子電池等效電路模型參數辨識方法和裝置。

背景技術

能源短缺、石油危機和環境污染愈演愈烈，給人們的生活帶來巨大影響，直接關系到國家經濟和社會的可持續發展。世界各國都在積極開發新能源技術。電動汽車作為一種降低石油消耗、低污染、低噪聲的新能源汽車，被認為是解決能源危機和環境惡化的重要途徑。混合動力汽車同時兼顧純電動汽車和傳統內燃機汽車的優勢，在滿足汽車動力性要求和續駛里程要求的前提下，有效地提高了燃油經濟性，降低了排放，被認為是當前節能和減排的有效路徑之一。

汽車鋰離子電池的荷電狀態(State-Of-Charge，SOC)估計是汽車電池管理系統的重要功能。SOC表征電池的剩余容量，準確估計SOC能有效防止電池的過充和過放，能有效提高車輛的利用效率，延長動力電池的使用壽命，最大限度地保證電池的可靠運行，從而降低電動汽車的使用成本。目前卡爾曼濾波算法在電池SOC狀態估計領域應用廣泛，使用卡爾曼濾波估計SOC需要建立電池模型。電池模型用來直觀的表征電池外部電氣特性(比如，電壓、電流、溫度等)和內部狀態(比如，SOC、內阻、電動勢等)的定量關系。通過模型的建立，可以根據測試出的外部變量來估算電池內部狀態量。電池模型根據研究的對象和機理的不同可以分為電化學模型、數學模型和等效電路模型。

在現有技術中，對汽車鋰離子電池的參數進行辨識時，需要執行復雜的矩陣運算，計算復雜，運算量大。

發明內容

本發明的目的是提出一種鋰離子電池等效電路模型參數辨識方法和裝置，從而降低計算復雜度及運算量。

本發明實施方式的技術方案包括：

一種鋰離子電池等效電路模型參數辨識方法，包括：

對鋰離子電池執行復合脈沖功率特性試驗，以確定電池端電壓響應曲線；

對所述電池端電壓響應曲線進行曲線擬合以確定指數方程表達式；

基于鋰離子電池等效電路模型確定電池端電壓方程表達式，將電池端電壓方程表達式的系數與指數方程表達式的系數進行對比，以確定電池極化內阻和電池極化電容。

在一個實施方式中，

所述指數方程表達式為：

y＝a*e^-bt+c；

其中y為電池端電壓，t為采樣時間點，a、b和c分別為指數方程表達式的系數，e為自然常數。

在一個實施方式中，

所述基于鋰離子電池等效電路模型確定電池端電壓方程表達式包括：

基于鋰離子電池等效電路模型確定電池模型微分方程表達式；

基于鋰離子電池等效電路模型的一階電路全響應，確定電池極化電壓表達式；

基于電池極化電壓表達式和電池模型微分方程表達式確定電池端電壓方程表達式，其中所述電池端電壓方程表達式為：