基于分数阶传递函数的锂电池电压模型构建方法技术

本发明专利技术公开了一种基于分数阶传递函数的锂电池电压模型构建方法，该方法包括：步骤一，分数阶传递函数可选择一项分数阶传递函数或两项分数阶传递函数；步骤二，进行分数阶传递函数的阶次配置，将锂电池状态方程中除分数阶传递函数解析解以外的变量化为常量计算参数初值；步骤三，对解析解参数进行赋值，得到参数变化对解析解值的影响规律；步骤四，综合拟合精度以及模型复杂度在一项或两项分数阶传递函数中选择最优传递函数来配置模型；步骤五，利用改进的Oustaloup滤波器实现分数阶传递函数模型的整数阶逼近，实现模型多平台移植。本发明专利技术的有益效果是，利用上述方法能够有效的解决现有锂电池等效电路模型电压输出特性精度较差的技术问题。较差的技术问题。较差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
基于分数阶传递函数的锂电池电压模型构建方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车锂电池检测的电压模型构建
，特别是一 种基于分数阶传递函数的锂电池电压模型构建方法。

技术介绍

[0002]随着新能源电动汽车的不断普及，对于电动汽车状态的检测显得 尤为重要，尤其是针对电动汽车的动力模块状态检测。由于电动汽车 的动力主要来自于电池，所以电池管理系统是构成电动汽车动力模块 的核心。准确且高效的锂电池模型对电池管理系统的运作至关重要， 使电池管理系统在诊断锂电池当前状态时起到关键作用，对于延长电 池包寿命、均衡单体之间不一致性、提高车辆的能量利用率、降低自 燃风险具有重要意义。
[0003]然而，锂电池内部机理复杂，电化学模型虽然精度高但参数过多， 不适用于车载电池管理系统；融入神经网络的黑箱模型不需要研究电 池内部机理，但前期需要大量数据训练，训练成本较高；等效电路模 型虽然简单，但输出的电压特性存在较大缺陷，充放电初期和结束后 会存在明显的电压拐点，且由于传统等效电路模型的恢复电压低于实 际值，在工况下会累积误差。<br/>
技术实现思路
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分数阶传递函数的锂电池电压模型构建方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一，分数阶传递函数可选择一项分数阶传递函数或两项分数阶传递函数；步骤二，在区间(0，1)进行分数阶传递函数的阶次配置，将锂电池状态方程中除分数解析解阶传递函数以外的变量化为常量计算参数初值；步骤三，对解析解参数进行赋值，得到参数变化对解析解值的影响规律，根据此特点进行基于梯度下降法的参数辨识；步骤四，综合拟合精度以及模型复杂度在一项或两项分数阶传递函数中选择最优传递函数来配置模型；步骤五，利用改进的Oustaloup滤波器实现分数阶传递函数模型的整数阶逼近，实现模型多平台移植。2.根据权利要求1所述的基于分数阶传递函数的锂电池电压模型构建方法，其特征在于，所述步骤一中利用HPPC试验获取锂电池输入电流输出电压的特性数据，并记录放电后静置一小时的开路电压和SOC的关系，使用最小二乘法以及五阶多项式拟合U
oc
与SOC的对应关系。构建一项和两项分数阶传递函数，如式(1)和式(2)所示，a
n
、b、c
n
分别为未知参数(n＝1、2)，α、β为区间(0，1)内的分数阶次：1、2)，α、β为区间(0，1)内的分数阶次：3.根据权利要求1所述的基于分数阶传递函数的锂电池电压模型构建方法，其特征在于，所述步骤一中为减小充放电状态不同造成的U
oc
‑
SOC误差，采用充放电开路电压的均值进行参数辨识。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵靖英，胡劲，张雪辉，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：