[發明專利]用于電池的二階RC等效電路模型參數實時辨識方法及裝置

在審

• 申請號: 202010047142.9
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111208432A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 林鵬;孫力;金鵬
• 申請（專利權）人: 北方工業大學
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367
• 代理公司: 北京匯思誠業知識產權代理有限公司 11444
• 代理人: 馮偉

1.一種用于電池的二階RC等效電路模型參數實時辨識方法，其特征在于，包括以下步驟：

確定所述電池的端電壓U、電流I、電動勢EMF、歐姆壓降R_oI和極化電壓U_p1和U_p2，并建立第一方程式

對所述第一方程式進行離散運算和變換運算得到第二方程式U(k)＝α+βU(k-1)+γU(k-2)+λI(k)+ωI(k-1)+ηI(k-2)，所述第二方程式中具有狀態方程以及待估算參數θ＝[α β γ λω η]^T，其中，α＝(1-a₁-a₂+a₁a₂)EMF(k)，β＝a₁+a₂，γ＝-a₁a₂，λ＝R_o，ω＝b₁+b₂-a₁R_o-a₂R_o，η＝a₁a₂R_o-a₁b₂-a₂b₁，τ₁＝R_p1C_p1，τ₂＝R_p2C_p2，T_s為采樣時間，I是電流，當電池充電時所述電流為正，EMF(k)是電動勢，R_o是歐姆內阻，C_p1、C_p2是極化電容，R_p1、R_p2是極化電阻，定義

通過參數估計算法對所述待估算參數θ進行參數估算，從而得出所述待估算參數θ的估算值；

根據所述待估算參數θ的估算值，得出RC等效電路模型的參數。

2.根據權利要求1所述的用于電池的二階RC等效電路模型參數實時辨識方法，其特征在于，所述參數估計算法包括最小二乘算法、遞推最小二乘算法、遞推增廣最小二乘算法和帶遺忘因子的遞推最小二乘算法。

3.根據權利要求2所述的用于電池的二階RC等效電路模型參數實時辨識方法，其特征在于，采用遞推最小二乘算法執行所述參數估算，包括以下步驟：

對電池的電壓和電流進行N次觀測，其中N≥2；

確定所述待估算參數θ與方差矩陣P_N的初值；

重復執行迭代公式進行迭代運算直至i＝N，得出θ的估算值。

4.根據權利要求3所述的用于電池的二階RC等效電路模型參數實時辨識方法，其特征在于，所述迭代公式為

5.根據權利要求3所述的用于電池的二階RC等效電路模型參數實時辨識方法，其特征在于，選取前n次觀測，其中n＜N，利用運算公式求得所述待估算參數θ和所述方差矩陣P_N的初值，再取第n+1次觀測，通過遞推最小二乘算法計算所述待估算參數θ的初值，其中，所述運算公式為

θ(n)＝(Φ^T(n)Φ(n))^-1Φ^T(n)Y(n)，P(n)＝(Φ^T(n)Φ(n))^-1。

6.根據權利要求3所述的用于電池的二階RC等效電路模型參數實時辨識方法，其特征在于，定義所述待估算參數θ的初值為θ₀＝[0 0 0 0 0 0]^T，所述方差矩陣P_N的初值為P₀＝σ²I，其中，I為6×6的單位矩陣，σ²≥10⁶。