[發(fā)明專利]一種鋰離子電池等值電路參數(shù)在線辨識方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110698437.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113391212B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施嘯寒;李杰;張恒旭;王曉磊;石淼巖;李澤宇;周博曦;吳曉慶;賀存哲;路致遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué);華能山東發(fā)電有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/378;G01R31/389;G01R27/08;G01R27/26
• 代理公司: 濟(jì)南誠智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 黃曉燕

1.一種鋰離子電池等值電路參數(shù)在線辨識方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于包含多個RC環(huán)節(jié)的等值電路，所述方法包括：

S1：等值電路參數(shù)在線辨識算法初始化；

S2：根據(jù)新增實時測量數(shù)據(jù)和當(dāng)前的等值電路參數(shù)辨識結(jié)果，利用歐姆內(nèi)阻RLS估計器更新等值電路歐姆內(nèi)阻辨識結(jié)果；

S3：根據(jù)所述新增實時測量數(shù)據(jù)和更新后的等值電路參數(shù)辨識結(jié)果，依次對各RC環(huán)節(jié)：計算極化電壓，對所述極化電壓和電池充電電流進(jìn)行低通濾波，根據(jù)重采樣周期與當(dāng)前RC環(huán)節(jié)慣性時間常數(shù)的匹配關(guān)系對低通濾波后數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣，并在當(dāng)前濾波后數(shù)據(jù)被重采樣抽中時啟動RC環(huán)節(jié)的RLS估計器，更新當(dāng)前RC環(huán)節(jié)的RC參數(shù)辨識結(jié)果，所述RC環(huán)節(jié)的RLS估計器用于利用相應(yīng)的辨識用數(shù)據(jù)集，更新各RC環(huán)節(jié)的RC參數(shù)辨識結(jié)果，任一RC環(huán)節(jié)的所述RC參數(shù)包括：極化電容和極化電阻；

返回步驟S2，直到等值電路參數(shù)在線辨識算法終止；

其中，所述等值電路參數(shù)在線辨識算法初始化，包括：

通過設(shè)置等值電路模型參數(shù)初始值，對等值電路模型參數(shù)進(jìn)行初始化，所述等值電路模型參數(shù)包括：歐姆內(nèi)阻r、任一RC環(huán)節(jié)的極化電容C_pj和極化電阻r_pj，其中，j＝1,2…N，為各RC環(huán)節(jié)編號；

初始化測量數(shù)據(jù)采樣周期T_s，并根據(jù)所述等值電路模型參數(shù)初始值，利用公式τ_j＝r_pjC_pj計算各RC環(huán)節(jié)慣性時間常數(shù)，τ_j為第j個RC環(huán)節(jié)的時間常數(shù)；

根據(jù)所述測量數(shù)據(jù)采樣周期T_s和時間常數(shù)τ_j，利用公式計算得出第j個RC環(huán)節(jié)的最優(yōu)重采樣周期T_sj，其中，round(·)為取整函數(shù)；

根據(jù)所述等值電路模型參數(shù)初始值，計算各RC環(huán)節(jié)辨識過程中的中間變量初始值θ_j，其中，θ_j為第j個RC環(huán)節(jié)的中間變量初始值，j＝1,2…N；

對歐姆內(nèi)阻和各RC環(huán)節(jié)的RLS估計器的協(xié)方差矩陣P_r及P_j進(jìn)行初始化，其中，P_j為第j個RC環(huán)節(jié)的協(xié)方差矩陣，j＝1,2…N；

將各RC環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)重采樣計數(shù)器N_j置零。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰離子電池等值電路參數(shù)在線辨識方法，其特征在于，根據(jù)所述等值電路模型參數(shù)初始值，計算各RC環(huán)節(jié)辨識過程中的中間變量初始值的方法，具體為：

利用公式a_j＝exp(-T_sj/τ_j)，b_j＝r_pj(1-a_j)計算得出a_j，b_j；

利用a_j，b_j組合成中間變量初始值

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋰離子電池等值電路參數(shù)在線辨識方法，其特征在于，所述根據(jù)新增實時測量數(shù)據(jù)和當(dāng)前的等值電路參數(shù)辨識結(jié)果，利用歐姆內(nèi)阻RLS估計器更新等值電路歐姆內(nèi)阻辨識結(jié)果，包括：

獲取當(dāng)前時刻k的電池端電壓采樣值U_c(k)和電池電流采樣值I_c(k)；

利用SOC估計算法計算鋰離子電池當(dāng)前時刻的荷電狀態(tài)SOC(k)；

根據(jù)所述荷電狀態(tài)，利用電池SOC-OCV曲線或函數(shù)，計算得出當(dāng)前時刻的電池開路電壓OCV(k)；

依次根據(jù)各RC環(huán)節(jié)的RC參數(shù)辨識結(jié)果，利用公式U_pj(k)＝a_jU_pj(k-1)+b_jI_c(k-1)，計算得出任一RC環(huán)節(jié)的極化電壓U_pj(k)；

根據(jù)所述電池端電壓采樣值、電池開路電壓以及各RC環(huán)節(jié)的極化電壓，利用公式計算得出歐姆壓降U_r(k)；

直接根據(jù)當(dāng)前數(shù)據(jù)，啟動歐姆內(nèi)阻RLS估計器更新等值電路歐姆內(nèi)阻辨識結(jié)果。