一种基于集员滤波的锂电池电荷状态估计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于集员滤波的锂电池电荷状态估计方法，属于电池管理技术领域。该方法包括以下几个步骤：S1：采用Thevenin模型建立等效电路模型，由基尔霍夫定律推导等效电路模型的电压电流方程；S2：利用测得的电压，电流信号及最小二乘法进行电池模型参数辨识；S3：跟踪因为电池老化损坏和负载等复杂情况变化导致的参数变化，通过模型参数的在线矫正，因为变化的负载等情况导致的电池模型误差就能够得到相应的补偿；S4：采用椭球集员估计算法，获得更为精确的被估计值，得到更准确的状态估计结果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于集员滤波的锂电池电荷状态估计方法
本专利技术属于电池管理
，涉及一种基于集员滤波的锂电池电荷状态估计方法。
技术介绍
在新型智能微电网与纯电动汽车领域，锂离子电池以其功率密度与能量密度高、循环寿命长以及自放电率低等优势得到了广泛的应用。而锂离子电池储能系统的高度非线性、温度敏感特性以及明显老化等特性使锂离子电池储能系统的监测与控制面临诸多挑战。而电池荷电状态反映了电池内部剩余存储能量水平，是电池管理系统一定要准确实时监控和评估的重要参数。因此，对锂离子电池的荷电状态估计是电池管理系统的首要工作。锂电池荷电状态估计发展到今天，算法得到了很大的发展，在估计准则、解方程组的技术、优化方法、提高估计效率等方面衍生出许多新技术、新理论。目前主流的开路电压法只能在静态的环境下使用，神经网络法因为计算成本大和训练方法受到限制，而扩展卡尔曼滤波算法因为有着闭环、在线估计等优势得到了发展，但其存在系统统计噪声的不确定性和当前滤波值对旧数据的过度依赖等问题，使得电池荷电状态估计收敛速度变慢以及误差变大。针对以上问题，为了既能克服上述缺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于集员滤波的锂电池电荷状态估计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/n步骤一：电池模型的建立；/n采用Thevenin模型建立等效电路模型，由基尔霍夫定律推导等效电路模型的电压电流方程；/n结合实际容量与放电倍率的关系，定义安时法的电池荷电方程：通过离散化电压电流方程和电池荷电方程得到状态方程以及测量方程；/n测量方程中包括开路电压关于电池荷电的非线性函数；/n步骤二：模型的参数辨识；/n利用测得的电压，电流信号及最小二乘法进行电池模型参数辨识；/n步骤三：电池模型参数的校正；/n跟踪因为电池老化损坏和负载的复杂情况变化导致的参数变化，通过模型参数的在线矫正，因为变化的负载情况导致...

【技术特征摘要】
1.一种基于集员滤波的锂电池电荷状态估计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：电池模型的建立；
采用Thevenin模型建立等效电路模型，由基尔霍夫定律推导等效电路模型的电压电流方程；
结合实际容量与放电倍率的关系，定义安时法的电池荷电方程：通过离散化电压电流方程和电池荷电方程得到状态方程以及测量方程；
测量方程中包括开路电压关于电池荷电的非线性函数；
步骤二：模型的参数辨识；
利用测得的电压，电流信号及最小二乘法进行电池模型参数辨识；
步骤三：电池模型参数的校正；
跟踪因为电池老化损坏和负载的复杂情况变化导致的参数变化，通过模型参数的在线矫正，因为变化的负载情况导致的电池模型误差就能够得到相应的补偿；
步骤四：椭球集员滤波；
采用椭球集员估计算法，包括时间更新算法以及量测更新两个步骤，通过不断优化来获取适当的参数，使得求得的包含参数集的椭球体积尽可能小，即获得更为精确的被估计值，得到更准确的状态估计结果。


2.根据权利要求1所述的一种基于集员滤波的锂电池电荷状态估计方法，其特征在于：所述步骤三具体为：
定义扰动输入gk仿真由于电池老化原因造成的参数的变化，扰动的状态空间方程设计为式：



其中Ed为扰动分配矩阵；
统一后的状态空间模型为：



其中，

v(k)∈Vk。


3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏善碧，柴毅，余笑，王辉阳，王昱，吴睿，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50