【技术实现步骤摘要】
锂电池等效电路模型参数在线鲁棒自适应辨识方法
[0001]本专利技术属于信号处理中参数辨识方法
，具体涉及锂电池等效电路模型参数在线鲁棒自适应辨识方法。
技术介绍
[0002]近十年来，随着以化石能源为动力的传统能源汽车受到能源限制以及环境污染所带来的不利影响，以石油为动力的汽车正在被以新能源为主要动力的电动汽车所替代。相比于传统化石能源汽车而言，电动汽车在能源消耗等方面显现出了比传统汽车无法拥有的优势，因而使电动汽车的发展成为了目前汽车行业的主流趋势。
[0003]作为电动汽车电池管理系统的重要组成部分，锂电池荷电状态估计(State of Charge，SOC)已成为目前电动汽车中的研究热点。电池荷电状态估计既是整个能量管理系统的重点，也是难点。因为锂电池在运行过程中相当于一个黑箱系统，会受到环境、老化等多种未知因素的影响，实现快速、精确的电池状态估计在现阶段仍具有挑战性。因此，提炼出准确有效的SOC估计算法，实现准确地在线估计电池荷电状态对电池乃至于整车的性能提升都存在非常重要的意义。
[0004...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.锂电池等效电路模型参数在线鲁棒自适应辨识方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、选取待测锂电池，并通过充放电试验台对锂电池进行间歇充/放电试验；步骤2、对待测锂电池进行混合功率脉冲特性实验；步骤3、记录步骤1、2中电池在不同SOC状态下的电压以及电流数据，并利用Matlab将得到的开路电压数据与不同的SOC状态进行曲线拟合，得到不同时刻SOC与开路电压之间的关系；步骤4、建立锂电池等效电路模型，综合考虑其复杂度和精确度，选择二阶RC等效电路模型；步骤5、将电池等效电路模型转化为可应用于基于p
‑
范数的最小二乘算法的数学形式；步骤6、应用所研究的自适应算法，利用已知的电压及电流数据对模型参数进行辨识，得到模型各参数的辨识结果。2.如权利要求1所述锂电池等效电路模型参数在线鲁棒自适应辨识方法，其特征在于，所述步骤1具体为：步骤1.1、将电池放空/充满；步骤1.2、以1C放电倍率放电6min，若6min内电池电压低于3.0V/高于4.2V，则静置1h，然后继续以1C放电倍率放电6min，否则以0.02C小电流将电池放空/充满。3.如权利要求1所述锂电池等效电路模型参数在线鲁棒自适应辨识方法，其特征在于，所述步骤2具体为：步骤2.1、在室温条件下，以1C的充电电流充满电池，此时SOC为100％，静置1h；步骤2.2、以1C的放电电流放电6min，静置1h，然后以1C脉冲电流放电10s，静置40s；充电10s，静置40s；步骤2.3、重复步骤2.2的操作，直至电池的SOC＝0％。4.如权利要求1所述锂电池等效电路模型参数在线鲁棒自适应辨识方法，其特征在于，所述步骤3中不同时刻SOC与开路电压之间的关系为：E(t)＝f(Soc(t))
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)式(1)中，E(t)表示t时刻时锂电池的开路电压，Soc(t)表示t时刻时锂电池的荷电状态。5.如权利要求1所述锂电池等效电路模型参数在线鲁棒自适应辨识方法，其特征在于，所述步骤4中二阶RC等效电路模型，其状态方程为：U
o
(t)＝E(t)
‑
U1(t)
‑
U2(t)
‑
I
×
R0ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)式中，R0表示电池的欧姆内阻，R1和R2均为极化内阻，C1和C2表示为对应的极化电容，I为流过负载的实际电流，规定放电时电流方向为正；U1和U2分别表示两个并联RC电路的端电压，U
o
(t)表示电池的端电压；
对上述方程式离散化后可得离散方程表达式如下：U
o
(k)＝E[Soc(k)]
‑
U1(k)
‑
U2(k)
‑
R0×
I(k)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)式中，T为单位采样时间，τ1为R1C1网络的时间常数，用来描述电化学极化过程，τ2表示R2C2网络的时间常数，用来表示电池工作时的浓差极化过程，E[Soc(k)]表示电池SOC与开路电压的映射关系，Soc(k)表示第k个采样点的电池荷电状态，Q
N
为电池容量，k为离散采样点。6.如权利要求1所述锂电池等效电路模型参数在线鲁棒自适应辨识方法，其特征在于，所述步骤5具体为：根据二阶等效模型电路结构可推导出系统模型在s域中的传递函数为：根据二阶等效模型电路结构可推导出系统模型在s域中的传递函数为：整理后可得：采用双线性变换法将式(9)由s映射到z平面，令T为采样时间间隔，因此可得到如下表达式：式中a
i
(i＝1,2,3,4,5)表示与电...
【专利技术属性】
技术研发人员：马文涛，蔡盼飞，王晓飞，孙权，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。