專利名稱：一種電池模型參數(shù)與剩余電量聯(lián)合同步在線估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池模型參數(shù)與剩余電量聯(lián)合同步在線估計(jì)方法。
背景技術(shù)：
電池作為備用電源已在通訊、電力系統(tǒng)、軍事裝備等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。同傳統(tǒng)燃油汽車相比，電動(dòng)汽車可實(shí)現(xiàn)零排放，因此是未來(lái)汽車的主要發(fā)展方向。在電動(dòng)汽車中電池直接作為主動(dòng)能量供給部件，因此其工作狀態(tài)的好壞直接關(guān)系到整個(gè)汽車的行駛安全性和運(yùn)行可靠性。為確保電動(dòng)汽車中的電池組性能良好，延長(zhǎng)電池組使用壽命，須及時(shí)、準(zhǔn)確地了解電池的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)電池進(jìn)行合理有效的管理和控制。電池荷電狀態(tài)(State of Charge，以下簡(jiǎn)稱S0C)的精確估算是電池能量管理系統(tǒng)中最核心的技術(shù)。電池的SOC無(wú)法用一種傳感器直接測(cè)得，它必須通過(guò)對(duì)一些其他物理量的測(cè)量，并采用一定的數(shù)學(xué)模型和算法來(lái)估計(jì)得到。目前常用的電池SOC估計(jì)方法有開(kāi)路電壓法、安時(shí)法等。開(kāi)路電壓法進(jìn)行電池SOC 估計(jì)時(shí)電池必須靜置較長(zhǎng)時(shí)間以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，而且只適用于電動(dòng)汽車在停車狀態(tài)下的 SOC估計(jì)，不能滿足在線檢測(cè)要求。安時(shí)法易受到電流測(cè)量精度的影響，在高溫或電流波動(dòng)劇烈情況下，精度很差。另一方面，已有方法一般都假設(shè)同類型的電池其內(nèi)阻等參數(shù)基本不變，從而對(duì)同一類型電池進(jìn)行SOC估計(jì)時(shí)均采用同一組模型參數(shù)，這種假設(shè)在電池沒(méi)有發(fā)生老化時(shí)往往是成立的，但是當(dāng)電池老化較嚴(yán)重時(shí)，電池內(nèi)阻等會(huì)發(fā)生較大的變化，此時(shí)再基于原有模型參數(shù)進(jìn)行SOC估計(jì)勢(shì)必會(huì)發(fā)生較大程度的偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種電池模型參數(shù)與剩余電量聯(lián)合同步在線估計(jì)方法，在在線估計(jì)出電池SOC的同時(shí)，可以對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行同步在線估計(jì)，從而克服由于電池老化帶來(lái)的電池參數(shù)變化對(duì)電池SOC估計(jì)準(zhǔn)確性的影響。本發(fā)明方法可以適用于所有電池，且估計(jì)精度較高。本發(fā)明的電池模型參數(shù)與剩余電量聯(lián)合同步在線估計(jì)方法，具體步驟是 步驟(1)測(cè)量在於時(shí)刻的電池端電圧h和電池供電電流4,免=1,之3,--·。步驟( 用狀態(tài)方程和觀測(cè)方程表示電池的各個(gè)時(shí)刻的荷電狀態(tài)依賴關(guān)系
{ mAt)
狀態(tài)方程= /(Zk Jk) + Wk =Zk- — Ik + Wk
觀測(cè)方程Λ = S(^kA) + = ^o- Rh - — Κ2Η +κ3% + A ln(l-%) + vt
%
其中2為電池的荷電狀態(tài)，即剩余電量A為電池的放電比例系數(shù)，反映的是放電速
權(quán)利要求
1. 一種電池模型參數(shù)與剩余電量聯(lián)合同步在線估計(jì)方法，其特征在于該方法的具體步驟是步驟(1)測(cè)量在務(wù)時(shí)刻的電池端電圧^和電池供電電流“，^:=1,2,3,…；步驟( 用狀態(tài)方程和觀測(cè)方程表示電池的各個(gè)時(shí)刻的荷電狀態(tài)依賴關(guān)系 狀態(tài)方程
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池模型參數(shù)與剩余電量聯(lián)合同步在線估計(jì)方法?，F(xiàn)有方法一般都假設(shè)同類型的電池其內(nèi)阻等參數(shù)基本不變，因此難以克服由于電池老化對(duì)電池剩余電量估計(jì)精度的影響。本發(fā)明方法首先測(cè)量在k時(shí)刻的電池端電壓和電池供電電流，然后將電池剩余電量及模型參數(shù)均作為系統(tǒng)的狀態(tài)，用擴(kuò)展的狀態(tài)方程和觀測(cè)方程來(lái)表示電池的各個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)變化，再執(zhí)行初始化過(guò)程，采用采樣點(diǎn)卡爾曼濾波算法進(jìn)行循環(huán)遞推，遞推所得到的狀態(tài)更新值即為當(dāng)前時(shí)刻k所估計(jì)得到的電池剩余電量及對(duì)應(yīng)的模型參數(shù)。本發(fā)明方法可以方便地進(jìn)行電池剩余電量的在線估計(jì)，收斂速度快、估計(jì)精度高，受電池老化影響較小。
文檔編號(hào)G01R31/36GK102298118SQ20111012750
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者何志偉, 曾毓, 高明煜, 黃繼業(yè) 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)