[發明專利]一種基于多約束條件電池組的功率狀態估算方法

在審

• 申請號: 201910577506.1
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110308395A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發明（設計）人: 張旭;孫路;史興領;翟培;張起云
• 申請（專利權）人: 安徽貴博新能科技有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/396
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 婁岳;金凱

本發明公開了一種基于多約束條件電池組的功率狀態估算方法，包括如下步驟：選取所述多約束條件下電池組的電池模型；在所述電池模型的荷電狀態約束條件下估算最大充電功率與最大放電功率；在所述電池模型的電壓極值約束條件下估算最大充電功率與最大放電功率；比較并確定所述電池組在多約束條件下的最大充電功率與最大放電功率。本發明通過將電池組的最大充電功率與最大放電功率均限定為電池組在多種約束條件下的最小值，保證電池組的最大充電功率與最大放電功率均在多種約束條件下的最大充電功率與最大放電功率允許的范圍內，解決了不合理充電和/或放電導致的電池組易損壞、使用壽命短、不安全等問題。

技術領域

本發明涉及電池管理技術領域，具體是一種基于多約束條件電池組的功率狀態估算方法。

背景技術

在動力電池系統管理領域，電池組在運行過程中因過充和/或過放問題導致電池組的使用異常，存在不能正常使用、甚至爆炸等安全隱患，嚴重影響了電池系統的使用效果。

在現有技術中，針對電池系統在運行過程中的過充和/或過放問題，尚無較好的解決方法，為保證動力電池系統的充電和/或放電的安全性與使用的可靠性，解決電池組運行過程中的過充和/或過放問題，亟需能夠快速估算出電池組充電和/或放電功率的方法，以實現對電池組在充電和/放電過程中功率的限制，進而確保動力電池系統能夠安全可靠的運行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于多約束條件電池組的功率狀態估算方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于多約束條件電池組的功率狀態估算方法，包括如下步驟：

(1)選取所述多約束條件下電池組的電池模型；

(2)在所述電池模型的荷電狀態約束條件下估算所述電池組的最大充電功率與最大放電功率：

S1、依據所述電池組的采樣數據建立所述電池模型的狀態空間方程；

S2、采用無極粒子濾波算法計算所述電池模型的電池組荷電狀態z；

S3、依據所述電池模型的電池組荷電狀態z計算所述電池組的最大充電電流與最大放電電流

S4、依據所述電池組的最大充電電流與最大放電電流計算所述電池組在荷電狀態約束條件下的最大充電功率與最大放電功率

(3)在所述電池模型的電壓極值約束條件下估算所述電池組的最大充電功率與最大放電功率：

S1、依據所述電池組的采樣數據對所述電池模型的電壓進行極值判斷，得到所述電池模型的最大輸出端電壓U_t,max與最小輸出端電壓U_t,min；

S2、依據所述電池模型的最大輸出端電壓U_t,max與最小輸出端電壓U_t,min計算所述電池組的最大充電電流與最大放電電流

S3、依據所述電池組的最大充電電流與最大放電電流計算所述電池組在電壓極值約束條件下的最大充電功率與最大放電功率

(4)比較并確定所述電池組在多約束條件下的最大充電功率與最大放電功率，公式如下：

其中：

表示在k時刻所述電池組的最大充電功率；表示在k時刻所述電池組的最大放電功率。

作為本發明進一步的方案：所述步驟(2)的S2中，無極粒子濾波算法的過程如下：

1)sigma點采樣：

通過加權計算來捕捉所述電池組在荷電狀態下的輸入狀態分布；