[發(fā)明專利]一種基于在線模型參數(shù)識(shí)別的電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811425945.2
• 申請(qǐng)日: 2018-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN109613437A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐陽(yáng)權(quán);楊海濤;王志勝;段朝偉;張舵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/3842
• 分類號(hào): G01R31/3842;G01R31/387
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 曹蕓

本發(fā)明公開了一種基于在線模型參數(shù)識(shí)別的電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法，屬于電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括如下步驟：1）建立表征電池動(dòng)態(tài)特性的等效電路模型；2）提出了一種魯棒的RLS算法用于在線電池模型參數(shù)識(shí)別；3）在獲得的模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)魯棒的觀測(cè)器用于SOC估計(jì)。本發(fā)明具有良好的魯棒性，可以將電池狀態(tài)估計(jì)誤差限制在給定范圍內(nèi)，提高SOC估計(jì)精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種基于在線模型參數(shù)識(shí)別的電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法，屬于電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

因?yàn)殇囯姵毓β蚀蟆⒛芰棵芏雀摺⒆苑烹娐实秃椭芷趬勖L(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合，比如消費(fèi)性電子產(chǎn)品、混合動(dòng)力汽車等。

BMS(電池管理系統(tǒng))實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的狀態(tài)，動(dòng)態(tài)優(yōu)化電池的性能，提高性能和延長(zhǎng)壽命。SOC(荷電狀態(tài))顯示了電池的剩余可用容量，它對(duì)BMS是至關(guān)重要的。不良的SOC估計(jì)很容易導(dǎo)致過(guò)度放電或過(guò)度充電，這可能會(huì)導(dǎo)致爆炸或者火災(zāi)。因此，這就需要非常有效的方法來(lái)精確估計(jì)電池的SOC。

電池可以用一個(gè)數(shù)學(xué)模型來(lái)描述它的充電和放電特性，可以用模型來(lái)提高SOC的估計(jì)精度。近年來(lái)，基于模型的評(píng)估方法得到了廣泛的關(guān)注，然而部分SOC估計(jì)算法必須在一個(gè)具有明確已知參數(shù)的模型上實(shí)現(xiàn)，這意味著需要一個(gè)參數(shù)識(shí)別過(guò)程來(lái)為SOC準(zhǔn)備模型，這個(gè)過(guò)程可能很麻煩，有時(shí)候甚至需要反復(fù)運(yùn)行，以便提取正確的參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)電池在線模型參數(shù)識(shí)別的問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種基于在線模型參數(shù)識(shí)別的電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法。

本發(fā)明為解決其技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案：

一種基于在線模型參數(shù)識(shí)別的電池荷電狀態(tài)估計(jì)方法，包括如下步驟：

1)建立表征電池動(dòng)態(tài)特性的等效電路模型；

2)提出了一種魯棒的RLS算法用于在線電池模型參數(shù)識(shí)別；

3)在獲得的模型的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)魯棒的觀測(cè)器用于SOC估計(jì)。

步驟1)所述建立表征電池動(dòng)態(tài)特性的等效電路模型具體過(guò)程如下：

在等效電路模型中，C_b是用于電荷存儲(chǔ)的電容器，R₀是內(nèi)阻值，RC電路用于捕獲充放電中的電壓瞬變；在不失一般性的情況下，假設(shè)當(dāng)C_b上的電壓為1V時(shí)，電池完全充電；當(dāng)電壓為0V時(shí)，電池完全耗盡；OCV與電池SOC之間的關(guān)系用V_OC＝g(SOC)來(lái)描述，其中V_OC表示電池的OCV，SOC表示電池的SOC，g(·)是非線性單調(diào)遞增函數(shù)；

假設(shè)在每個(gè)采樣間隔期間施加到電池的電流保持恒定，則電池模型的動(dòng)態(tài)表示為：

SOC(k+1)＝SOC(k)-η_OT/C_bI_B(k)

V_B(k)＝g(SOC(k))-R₀I_B(k)-V_t(k)