一种估计电动汽车的动力电池的荷电状态的方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种估计电动汽车的动力电池的荷电状态的方法
本专利技术涉及电动汽车的动力电池管理系统，尤其涉及动力电池管理系统估计动力电池的荷电状态的方法。
技术介绍
在电动汽车中，其动力电池的荷电状态(State-of-Charge，简称SoC，用符号z表示)作为对电动汽车的能量进行管理的决策因素之一，对于优化电动汽车的能量管理、提高动力电池容量和能量的利用率、避免动力电池过充电和/或过放电、提高动力电池的使用安全性、延长动力电池的使用寿命均有重要作用。但是，SoC是动力电池的隐含状态量，难以直接通过测试或计算得出，只能通过估计方法估计得出。目前，国内外使用的估计动力电池的荷电状态SoC的方法有如下三类：一、利用动力电池表征参数的测量值估计其荷电状态SoC的方法下面，以动力电池的当前剩余容量和开路电压Uoc作为动力电池的表征参数为例，说明该估计方法存在的缺陷。在以动力电池的当前剩余容量为表征参数估计该动力电池的SoC时，需对动力电池进行恒流放电，从而推导计算得出该动力电池的SoC。由于恒流放电过程通常需要持续好几个小时，耗时较长，故该估计方法在电动汽车运行过程中难以实现。在以动...
【技术保护点】
一种估计电动汽车的动力电池的荷电状态的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1、在所述动力电池充放电的过程中，对该动力电池的端电压Ut、充放电电流iL及电池表面温度Tem进行采样，采样时间间隔为Δt；步骤2、建立所述动力电池的开路电压模型和动态电压模型：根据所述动力电池的开路电压Uoc与荷电状态SoC、电池表面温度Tem三者之间的对应关系解析得出该动力电池的开路电压模型Uoc(z)，且Uoc(z)＝α0+α1z+α2z2+α3z3+α4/z+α5ln z+α6ln(1‑z)其中，z为所述动力电池的荷电状态SoC的表示符号，αj(j＝0,1,2,……,6)为所述动力电池的...
【技术特征摘要】
1.一种估计电动汽车的动力电池的荷电状态的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1、在所述动力电池充放电的过程中，对该动力电池的端电压Ut、充放电电流iL及电池表面温度Tem进行采样，采样时间间隔为Δt；步骤2、建立所述动力电池的开路电压模型和动态电压模型：根据所述动力电池的开路电压Uoc与荷电状态SoC、电池表面温度Tem三者之间的对应关系解析得出该动力电池的开路电压模型Uoc(z)，且Uoc(z)＝α0+α1z+α2z2+α3z3+α4/z+α5lnz+α6ln(1-z)其中，z为所述动力电池的荷电状态SoC的表示符号，αj(j＝0,1,2,……,6)为所述动力电池的开路电压模型的拟合系数，且该拟合系数与电池表面温度Tem相关；根据所述动力电池的动态电压系统输入矩阵参数矩阵θn,k以及输出矩阵yn,k，建立所述动力电池的动态电压模型，其中，EL,k为所述动力电池的动态电压EL在k时刻的值，EL,k-1为所述动力电池的动态电压EL在k时刻前一个时刻的值，二者之间的时间间隔为一个采样时间间隔Δt，且EL,k＝Ut,k-Uoc(zk),iL,k为所述动力电池的充放电电流iL在k时刻的值，iL,k-1为所述动力电池的充放电电流iL在k时刻前一个时刻的值，二者之间的时间间隔为一个采样时间间隔Δt，为所述动态电压模型的模型参数，n为所述动力电池的等效电路中RC网络的阶数，且n为正整数，并采用最小二乘法辨识出所述动态电压模型的模型参数，得出所述动力电池的动态电压模型；步骤3、估计所述动力电池的荷电状态SoC：建立所述动力电池的状态方程和观测方程，其中，xk为所述动力电池在k时刻的系统估计状态，且xk＝[UD,k,zk]T，UD,k为所述动力电池在k时刻的极化电压，zk为所述动力电池在k时刻的荷电状态，uk-1为所述动力电池在k-1时刻的系统输入信息，ωk为所述动力电池在k时刻的系统状态白噪声，其均值为零，协方差为Qk，Yk为所述动力电池在k时刻的系统观测矩阵，Uoc,k为所述动力电池在k时刻的开路电压，ρk为所述动力电池在k时刻的系统参数白噪声，其均值为零，协方差为Rk，对状态观测器中的X，P，Q，R进行初始化设置得到X0、P0、Q0、R0，其中，X0为所述动力电池的系统状态X的初始值，P0为所述动力电池的系统状态估计误差的协方差矩阵P的初始值，Q0为所述动力电池的过程噪声Q的初始值，R0为所述动力电池的观测噪声的协方差R的初始值；对所述状态观测器进行时间更新，且更新的时间长度为一个采样时间间隔Δt，得到所述系统状态X和所述系统状态估计误差的协方差矩阵P在k时刻的先验估计值和对所述状态观测器进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙逢春，熊瑞，何洪文，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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