基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法及系统，包括：通过实验获取电池在不同工况下的实验数据；利用多元线性回归方法对实验数据进行处理，离线辨识得到模型结构参数，建立基于多维查表法的电池等效电路模型；基于电池等效电路模型对电池的健康状况进行预测。本发明专利技术的方法及系统均具有拟合性好、预测精度高等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法和系统


[0001]本专利技术主要涉及电池
，特指一种基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测的方法和系统。

技术介绍

[0002]建立电池模型是改进电池反应性能、电池应用系统仿真、电池SOC及SOH等参数估算、优化电池管理系统等工作的基础。由于动力电池工况变化复杂，所以针对动力电池建模与管理、参数辨识等方面有待深入研究。根据电池建模原理以及电池的外特性表征方式将电池模型分为物理化学方程模型、等效电路模型、热模型、拟合模型等。等效电路模型是指基于电池的内部反应原理，选择合适的电路元件来描述电池内部的活化损耗、极化损耗、欧姆损耗等，达到表征电池外特性的目的。与其他电池模型相比，等效电路模型表达直观清晰、不涉及电池内部复杂的电化学参数，并且可以写出模型的数学方程，分析和应用比较方便，且适合与负载和充放电电路联合仿真，因而得到广泛应用。
[0003]建立等效电路模型主要包括两个内容，一是选择拓扑结构，二是模型结构参数确定。拓扑结构有Rint模型、RC模型、Theve本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法，其特征在于，包括步骤：S01、通过实验获取电池在不同工况下的实验数据；S02、利用多元线性回归方法对实验数据进行处理，离线辨识得到模型结构参数，建立基于多维查表法的电池等效电路模型；S03、基于电池等效电路模型对电池的健康状况进行预测。2.根据权利要求1所述的基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法，其特征在于，在步骤S01中，所述实验数据包括电池健康状态，通过以下过程得到：电池从投入使用到当前时间止，电池所充入与放出的总的电能分别记为W3C、W3D，如式(4)：其中，U
b
(τ)表示电池的端电压，i
b
(τ)表示电池负载电流，规定电池放电时电流为正，充电时电流为负；则等效循环次数Ne的值可按照式(5)计算得到。电池使用到达终止条件时，一般n
e
大于N，则电池的健康状态可由式(6)得到：3.根据权利要求2所述的基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法，其特征在于，在步骤S01中，在稳态寿命测试过程中，每A次进行一组暂态测试，共进行K组，则K＝[N/A]
ꢀꢀꢀ
(7)记录第K次暂态测试组所对应的循环次数为：L[k]＝(k-1)A，k∈[1,K]
ꢀꢀꢀ
(8)。4.根据权利要求3所述的基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法，其特征在于，在步骤S01中，在每个暂态测试组中，选取D个温度分别进行测试，温度的取值范围为[Tmin，Tmax]，令温度间隔为于是，T[d]＝T
min
+ΔT*(d-1)，d∈[1,D]
ꢀꢀꢀ
(9)。5.根据权利要求4所述的基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法，其特征在于，在步骤S01中，在每个温度下，进行两次循环实验，第一次按照标准电流进行充放电，记录此过程中电池充放电电能，同时记录至式(10)中，
计算在不同循环测试组不同温度下进行充放电的SOC的最大值，并用标幺值表示，如式(11)：此值可作为SOC进行离散化划分的依据。6.根据权利要求5所述的基于参数拟合和多维表法建立的电池等效电路模型的健康预测方法，其特征在于，在步骤S01中，在每个温度下的第二次循环过程中，选取G个不同的荷电状态点进行改进HPPC实验，SOCmax的取值按照式(10)中的最大值选取，SOC间隔为对不包含的点进行补全处理，以放电过程为例，则荷电状态取值点对应值为S[g]＝(g-1)*ΔSOC,g∈[1,G]

【专利技术属性】
技术研发人员：高首聪，臧晓笛，庞家猛，刘璐，李琦，薛冬良，汤腾蛟，万能，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：