[發明專利]一種并聯電池組支路電流、荷電狀態和功率狀態的聯合估計方法

在審

• 申請號: 202210278251.0
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114740357A
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 于全慶;金鑫;劉玉坤;龍勝文;李建明
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（威海）
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/396
• 代理公司: 濟南佰智蔚然知識產權代理事務所(普通合伙) 37285
• 代理人: 劉靜

1.一種并聯電池組支路電流、荷電狀態和功率狀態的聯合估計方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、獲取兩條支路電壓U_t1、U_t2、以及一條支路電流估計值I；

S2、建立電池單體的一階RC等效電路模型，基于電池的開路電壓和荷電狀態二者的關系，擬合OCV-SOC曲線；

S3、將S1中得到的支路電流估計值I和支路電壓輸入到帶遺忘因子的遞推最小二乘法中，辨識一階RC等效電路模型的參數；

S4、通過EKF進行SOC和極化電壓的先驗估計；

S5、進行SOC和極化電壓的后驗估計，加入自適應遺忘因子實時更新狀態估計誤差協方差P_k；

S6、利用S5中估計出的SOC，計算SOC約束下的持續充電峰值電流和持續放電峰值電流

S7、根據S3中辨識出的等效電路模型參數，計算出端電壓約束下相應的持續放電峰值電流和持續充電峰值電流

S8、基于S6和S7得到的持續充放電峰值電流，并考慮動力電池出廠設計的最大放電電流約束值與最小充電電流約束值，得到電池持續充電峰值電流和持續放電峰值電流將得到的電池持續充電峰值電流和持續放電峰值電流代入S3中所述電池的一階RC等效電路模型，計算出持續峰值電流對應的端電壓，從而計算出多約束下的持續充放電峰值功率。

2.根據權利要求1所述的一種并聯電池組支路電流、荷電狀態和功率狀態的聯合估計方法，其特征在于：S1步驟中支路電流估計值I通過以下方法獲得：

S1.1記錄并聯電池組在FUDS、UDDS、HPPC三種工況下的總電流、兩條支路的電壓與一條支路的電流，以及DST工況下的總電流I_L與兩個支路的電壓U_t,1和U_t,2；

S1.2設定RBF神經網絡的參數，將FUDS、UDDS、HPPC三種工況下的總電流、兩條支路的電壓與一條支路的電流分別整合在一起，并對整合數據集進行歸一化，作為訓練集，對RBF神經網絡進行訓練；

S1.3、將測試集的總電流I_L、兩個支路的電壓U_t1、U_t2輸入到訓練好的RBF神經網絡中，進行反歸一化，得到RBF神經網絡輸出的一條支路電流I。

3.根據權利要求1所述的一種并聯電池組支路電流、荷電狀態和功率狀態的聯合估計方法，其特征在于：

S2中所述OCV-SOC曲線擬合方法如下：

進行OCV測試，以獲得SOC與OCV的對應關系，通過式(1)進行擬合：

U_ocv(z)＝α₀+α₁z+α₂z²+α₃z³+α₄/z+α₅ln(z)+α₆ln(1-z) (1)

式(1)中，U_ocv(z)表示開路電壓OCV的函數，其為關于SOC的函數；α₀,α₁,…,α₆表示OCV-SOC曲線的擬合系數；z表示電池的SOC，按安時積分法計算，其中安時積分法的計算公式為式(2)

式(2)中，η表示電池的庫倫效率；C_max為當前狀態的最大可用容量。