[發明專利]一種SOC估算方法

在審

• 申請號: 201710559210.8
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107390127A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 張瑞峰;夏必忠;鐘文彬
• 申請（專利權）人: 欣旺達電動汽車電池有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種SOC估算方法，包括電池OCV-SOC關系模塊、參數采集模塊、離線辨識參數值、參數離散狀態空間模型、電池參數在線辨識模塊、電池動態參數更新模塊、電池SOC估算模塊，其特征在于，包括以下步驟：

一、進行放電-靜置實驗，擬合OCV-SOC的關系表達式并辨識出電池二階RC模型在不同的SOC值所對應的參數值等效電路模型中的參數值；

二、測量電池工作的電壓值，根據OCV-SOC特性曲線獲得荷電狀態的初始值SOC(0)；

三、根據步驟二，得到狀態方程矩陣的初始值A0、B0、C0、D0，并初始化狀態量x和協方差矩陣，運行擴展卡爾曼濾波算法，得到k時刻的SOC估計值；

四、根據步驟一所獲得的OCV-SOC關系表達式，得到k時刻的開路電壓值，利用RRFLS算法得求到k時刻的 值，再計算出k時刻模型參數值、、、、；

五、實時更新EFK算法中狀態方程的參數值Ak、Bk、Ck、Dk，然后再運行擴展卡爾曼濾波算法，得到k+1時刻的SOC估計值，然后返回步驟四；

六、通過步驟五計算更新模型參數和步驟四估算SOC這兩個循環步驟，將每一次經過得到的SOC和時刻模型參數值、、、、代入離散狀態空間方程得到新的預測值，通過不斷的預測和修正的遞推方式進行計算，便可以遞推得到鋰電池模型的實時參數值和當前的SOC估算值，使最終的SOC和模型參數值、、、、濾波結果不斷趨近于電池的實際情況。

2.根據權利要求1所述的SOC估算方法，其特征在于，所述二階RC等效電路模型頻域下的狀態方程為:

其中，電容為簡化的理想電壓源；代表電池的開路電壓（OCV）；為電池組的端電壓；為電池的歐姆內阻；分別為電池充放電過程中的電化學極化和濃度差極化電阻；分別為電池充放電過程中的暫態電容效應、電化學極化和濃度差極化電容；分別為通過電容的電壓值；為電池端電壓,為電池端電流。

3.根據權利要求1或2所述的SOC估算方法，其特征在于，所述RRFLS算法為利用含遺傳因子的遞推最小二乘法RRFLS，對二階RC模型進行參數辨識，令時間常數 ， ，將二階RC等效電路模型頻域下的狀態方程簡化為，

；

設,,,

則上式可簡化為

；

將上式進行離散化處理，其中T為采樣時間，整理可得：

其中，

、、、、

式中，即可代入遞推最小二乘的辨識方法中，當前時刻的 值，然后根據以下公式：

、、、、。

4.根據權利要求1或3所述的SOC估計方法，其特征在于，所述的遺忘因子的值為0.98。