[發(fā)明專利]動(dòng)力電池模型最優(yōu)階次確定方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711193485.0
• 申請(qǐng)日: 2017-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN108037459B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉偉龍;袁紅升;李勇;蔡華;楊潤(rùn)宇;徐曉彤;牛會(huì)恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京機(jī)械設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G01R31/367
• 分類號(hào): G01R31/367
• 代理公司: 北京天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龐許倩;張焱

本發(fā)明涉及一種動(dòng)力電池模型最優(yōu)階次確定方法及系統(tǒng)。確定方法包括如下步驟：獲取動(dòng)力電池在第k個(gè)采樣時(shí)刻的端電壓測(cè)量值U_m,k；獲取動(dòng)力電池模型在第k個(gè)采樣時(shí)刻的輸出電壓U_t,k；根據(jù)所述端電壓測(cè)量值U_m,k和所述輸出電壓U_t,k確定在第k個(gè)采樣時(shí)刻各階次動(dòng)力電池模型的BIC考評(píng)值；將最小的BIC考評(píng)值所對(duì)應(yīng)的階次確定為動(dòng)力電池模型在第k個(gè)采樣時(shí)刻的最優(yōu)階次。本發(fā)明通過對(duì)BIC考評(píng)值的實(shí)時(shí)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力電池在多變應(yīng)用工況條件下最優(yōu)階次的快速判定，保障了電池管理算法的實(shí)時(shí)性。本發(fā)明可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)最優(yōu)階次進(jìn)行調(diào)整，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池模型最優(yōu)階次的準(zhǔn)確選擇，保障了電池管理算法的精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及動(dòng)力電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種動(dòng)力電池模型最優(yōu)階次確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，在交通運(yùn)輸領(lǐng)域中以電動(dòng)汽車為代表的新能源技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。電動(dòng)汽車的核心能量部件為動(dòng)力電池，決定著電動(dòng)汽車的安全可靠應(yīng)用，須對(duì)其進(jìn)行有效管理。對(duì)動(dòng)力電池準(zhǔn)確建模是進(jìn)行電池狀態(tài)估計(jì)、優(yōu)化充放電控制等電池管理的基礎(chǔ)。其中，電池的等效電路模型因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于集成算法、易于工程實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。通常情況下，電池模型階次越高，模型越準(zhǔn)確，但計(jì)算復(fù)雜度也會(huì)越高，會(huì)占用更多的計(jì)算資源。同時(shí)，電池模型精度還會(huì)受到動(dòng)力電池實(shí)時(shí)工況的影響，在規(guī)定預(yù)期模型精度的前提下，電池模型的實(shí)時(shí)最優(yōu)階次是隨工況變化的，因此，需對(duì)動(dòng)力電池模型在實(shí)時(shí)工況條件下的最優(yōu)階次進(jìn)行判定選擇。

當(dāng)前，動(dòng)力電池模型階次的確定方案主要分為兩類：模型階次離線設(shè)定方法和基于模型預(yù)測(cè)精度的在線設(shè)定方法。其中，模型階次離線設(shè)定方法是基于動(dòng)力電池的實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，應(yīng)用在線或離線動(dòng)力電池模型參數(shù)辨識(shí)方法對(duì)預(yù)先設(shè)定固定階次的動(dòng)力電池模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，驗(yàn)證動(dòng)力電池模型精度，并根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果調(diào)整動(dòng)力電池模型階次。由于動(dòng)力電池的實(shí)際應(yīng)用工況具有高度的隨機(jī)特性，實(shí)驗(yàn)測(cè)試工況難以實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用工況的窮舉，因此基于離線參數(shù)辨識(shí)算法確定的固定階次動(dòng)力電池模型在實(shí)際應(yīng)用中往往不能滿足精度需求；此外，應(yīng)用模型階次離線設(shè)定方法確定動(dòng)力電池模型最優(yōu)階次，需經(jīng)多輪模型精度驗(yàn)證，過程繁瑣，消耗大量工作時(shí)間，且不適用于最優(yōu)階次動(dòng)力電池模型參數(shù)實(shí)時(shí)辨識(shí)的需求。

基于模型預(yù)測(cè)精度的在線設(shè)定方法是基于動(dòng)力電池的實(shí)時(shí)工況數(shù)據(jù)，應(yīng)用相關(guān)數(shù)學(xué)優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池模型參數(shù)的實(shí)時(shí)獲取，并對(duì)動(dòng)力電池模型預(yù)測(cè)精度進(jìn)行判定，如果模型不滿足預(yù)測(cè)精度需求，則動(dòng)力電池模型階次加一，重新進(jìn)行模型參數(shù)辨識(shí)和預(yù)測(cè)精度判定，如果滿足預(yù)測(cè)精度需求，則保持動(dòng)力電池模型階次，周而復(fù)始。但該方法具有如下缺點(diǎn)：

1)該類方法依賴“模型階次越大，模型精度越高”的假設(shè)，通常情況下，上述假設(shè)是成立的，但在某些工況條件下，上述假設(shè)也會(huì)不成立，這使得應(yīng)用目前的基于模型預(yù)測(cè)精度的在線設(shè)定方法確定的模型階次并不能保證始終最優(yōu)；

2)該類方法通過判定模型預(yù)測(cè)精度，逐次增加動(dòng)力電池模型階次，而不能基于動(dòng)力電池工況降低動(dòng)力電池模型階次，存在動(dòng)力電池模型最優(yōu)階次判定錯(cuò)誤的情況；

3)該類方法本質(zhì)上是對(duì)單一階次的動(dòng)力電池模型進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，模型階次改變時(shí)，因存在參數(shù)辨識(shí)算法收斂過程，使得基于該類方法的電池管理算法實(shí)時(shí)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種動(dòng)力電池模型最優(yōu)階次確定方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的最優(yōu)階次設(shè)定方法的準(zhǔn)確率低的問題。

本發(fā)明的目的主要是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：