[發(fā)明專利]一種電池參數(shù)自動辨識方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011086192.4
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112433161B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何博;宋愛;夏雨雨;劉兆斌;崔桐;冉小龍
• 申請（專利權(quán)）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: G01R31/3842
• 分類號: G01R31/3842;G01R31/388;G01R31/367
• 代理公司: 廣州市時代知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44438
• 代理人: 楊少鵬

本發(fā)明涉及一種電池參數(shù)自動辨識方法，包括如下步驟：建立建立二階RC等效電路模型，并進行離散、差分變換得到電路模型電氣表達式；將電路模型電氣表達式進行拉普拉斯變換，再轉(zhuǎn)換成z變換形式并進行線性變換，再轉(zhuǎn)換為時域離散方程；基于時域離散方程轉(zhuǎn)換成向量形式；建立帶遺忘因子λ的遞推最小二乘法，并基于該遞推最小二乘法進行遞推迭代算出待辨識向量；設(shè)定遞推次數(shù)d達到遞推次數(shù)d后運用遞推最小二乘法得到一組模型參數(shù)，運用模型參數(shù)結(jié)合擴展卡爾曼濾波算出電池的SOC，由于SOC與開路電壓OCV存在一定的線性關(guān)系，通過計算出的SOC可以得到一個開路電壓OCV；計算開路電壓OCV與開路電壓之間的差值（）的絕對值，若的絕對值超過設(shè)定范圍則進行參數(shù)抑制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電池檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池參數(shù)自動辨識方法。

背景技術(shù)

電池狀態(tài)估計是電池管理系統(tǒng)的重點，精確的狀態(tài)估計離不開電池的參數(shù)辨識，目前在此領(lǐng)域，電池的參數(shù)辨識是辨識的電池模型參數(shù)，電池模型參數(shù)對電池狀態(tài)估計有很重要的意義，電池的參數(shù)辨識方法包括離線辨識和在線辨識。離線辨識一般是利用電池HPPC(脈沖放電)數(shù)據(jù)擬合得到，離線辨識簡單易于工程實現(xiàn)，但離線辨識得到的參數(shù)是一組固定值，離線辨識忽略了參數(shù)會受電池壽命、放電倍率等因素的影響。在線辨識是根據(jù)外部測試的實時數(shù)據(jù)(包括電流電壓值等)隨迭代次數(shù)不斷更新參數(shù)值，這是離線辨識無法做到的，由于模型參數(shù)會隨電池壽命、放電倍率等因素發(fā)生改變，在線辨識正好可以實現(xiàn)不斷更新參數(shù)從而具備實時參數(shù)修正功能，但在線辨識的工程實現(xiàn)較困難，運算量大。

中國專利201710421602.8(一種帶遺忘因子的最小二乘法鋰電池模型參數(shù)辨識方法)公開的技術(shù)方案為：在二階RC模型的基礎(chǔ)上，將等效電路模型拉普拉斯方程進行雙線性變換得到模型系統(tǒng)輸入與輸出的差分方程，在此基礎(chǔ)上用帶遺忘因子遞推最小二乘求得模型參數(shù)。但該技術(shù)方案沒有涉及對采樣數(shù)據(jù)合理性剔除。

中國專利201910256426.6(一種動力電池系統(tǒng)在線參數(shù)辨識與回溯方法)公開的技術(shù)方案為：基于一階RC，主要是在常規(guī)帶遺忘因子遞推最小二乘的基礎(chǔ)上，利用端電壓誤差進行遞推回溯，可以對常規(guī)遞推最小二乘參數(shù)的異常抖動進行抑制。但該技術(shù)方案沒有涉及對采樣數(shù)據(jù)合理性剔除。

現(xiàn)有技術(shù)中所公開的在線辨識的技術(shù)方案存在無法剔除異常發(fā)散樣本數(shù)據(jù)的問題，由于與電池連接的采樣傳感器有誤差，某些采樣數(shù)據(jù)會導(dǎo)致在辨識過程中參數(shù)發(fā)散。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電池參數(shù)自動辨識方法，該方法基于遞推最小二乘，可以實現(xiàn)電池參數(shù)在線辨識。本發(fā)明提供的電池參數(shù)自動辨識方法能合理性剔除采樣數(shù)據(jù)，促使辨識得到的參數(shù)不再發(fā)散，該電池參數(shù)自動辨識方法可以應(yīng)用在電池狀態(tài)估計(SOC，state of charge)中(電池狀態(tài)估計的前提就是需要辨識參數(shù))。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種電池參數(shù)自動辨識方法，包括如下步驟：

步驟1，建立建立二階RC等效電路模型，并進行離散、差分變換得到電路模型電氣表達式；

步驟2，將步驟1得到電路模型電氣表達式進行拉普拉斯變換，再轉(zhuǎn)換成z變換形式并引入進行線性變換，再轉(zhuǎn)換為時域離散方程；

步驟3，基于步驟2得到的時域離散方程轉(zhuǎn)換成向量形式；

步驟4，建立帶遺忘因子λ的遞推最小二乘法，并基于該遞推最小二乘法進行遞推迭代算出待辨識向量；

步驟5，設(shè)定遞推次數(shù)d(d1000)，達到遞推次數(shù)d后運用步驟4得到的遞推最小二乘法得到一組模型參數(shù)，模型參數(shù)包括開路電壓U_oc，運用模型參數(shù)結(jié)合擴展卡爾曼濾波算出電池的SOC(荷電狀態(tài))，由于SOC與開路電壓OCV存在一定的線性關(guān)系，通過計算出的SOC可以得到一個開路電壓OCV；