一种锂离子电池峰值功率预估方法技术

本发明专利技术公布了一种锂离子电池峰值功率预估方法，所述方法为：通过电池实验数据拟合电池模型参数，建立二阶RC等效电路模型，并获得空间状态方程；以状态协方差矩阵元素值和量测残差序列为输入，经双系数跟踪器得到双系数跟踪矩阵，再结合电池端电压U

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池峰值功率预估方法


[0001]本专利技术属于电池管理
，涉及一种锂离子电池峰值功率预估方法。

技术介绍

[0002]随着储能技术的迅速发展，对电池管理系统技术的要求越来越高。在电池管理系统中,电池峰值功率状态(State ofPower，SOP)指的是电池在预定时间间隔内电池所能释放或吸收的最大功率。SOP是影响电池安全、保障电池管理系统稳定工作的重要参数，因此，确获得电池的当前SOP，不仅可提升电池安全、可靠运行能力，而且可提高电池使用寿命、降低电池运行成本。然而，SOP的估算受到电池参数、SOC、健康状态等多种因素的影响，无法直接测量。
[0003]专利CN 112964997A中提出了通过Thevenin等效电路模型对锂离子电池的工作状态进行表征，利用等效电路模型对锂离子电池开路电压与其他模型参数在线估算，采用的递推计算方式通过自适应扩展卡尔曼算法对锂离子电池的SOC与模型极化电压进行估算，通过估算得到的状态参数及所需要的预测时间递推计算出一段时间内能持续达到的峰值功率的方法，但这种方法利用的Thevenin等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池峰值功率预估方法，所述方法包括以下步骤：S1、通过电池实验数据拟合出电池模型参数，建立二阶RC等效电路模型，并获得电池空间状态方程；S2、选定电池空间状态方程中状态协方差矩阵第i行第i列元素以相邻m个状态的值为一组元素均值，相邻的三组元素均值进行做差比较，确定状态噪声系数调节器的修正方向，并输出状态噪声系数矩阵M
k+1
，对状态噪声Q
k
跟踪和修正；利用量测残差序列C
k+1
构建状态误差协方差平方根系数跟踪器，得到状态误差协方差平方根系数矩阵D
k+1
，对状态误差协方差平方根矩阵S
k+1|k*
跟踪和修正；将状态误差协方差平方根系数矩阵D
k+1
与状态噪声系数矩阵M
k+1
组成双系数跟踪矩阵；S3、将电池空间状态方程、端电压值U
t
、端电流值I
t
、双系数跟踪矩阵作为输入，经改进型SRUKF滤波模块，得到SOCr，在所述的改进型SRUKF算法中，首先对空间状态方程、端电压值U
t
和端电流值I
t
进行初始化，再选取Sigma点集进行状态值和量测值的协方差平方根矩阵更新，利用双系数跟踪矩阵对状态误差协方差平方根矩阵进行更新，由状态值协方差平方根矩阵与量测值协方差平方根矩阵计算更新滤波增益，输出状态修正值后的SOCr，并利用状态误差协方差平方根矩阵更新状态后验估计值，返回滤波进行下一轮计算；S4、将改进型SRUKF滤波输出SOCr代入多参数电流约束区间模块，以SOC约束电流、端电压约束电流和电池设计约束电流为约束条件，得到最优电流区间值S5、由最优电流区间值，结合电池采样端电压U
t,L
计算得出电池峰值功率P
t
。2.根据权利要求1所述的双系数跟踪器，其特征在于，在步骤S2中，状态噪声系数调节器的构建程如下：[1]状态噪声系数矩阵初始赋值M1＝diag[1,1,1]
ꢀꢀ
(1)式中diag为单位对角矩阵；[2]状态协方差矩阵元素值均值比较式[2]状态协方差矩阵元素值均值比较式其中表示第n个状态协方差矩阵第i行第i列的元素；[3]确定状态噪声系数调节方向a.实际比较值不满足式(2)和式(3)，则状态噪声系数矩阵保持初始值不变，继续带入滤波程序运算；b.实际比较值满足式(2)和式(3)，则说明滤波计算发散，需要修正状态噪声系数矩阵，若Q
k
赋值属于[n1,n2]的低误差区间，则扩大状态噪声系数矩阵，重新赋值M
k+1
；输出状态噪声系数矩阵，完成对状态噪声矩阵的跟踪和修正；若Q
k
赋值属于[n2,n3]的高误差区间，则收缩状态噪声系数矩阵，重新赋值M
k+1
。3.根据权利要求1所述的双系数跟踪系统，其特征在于，在步骤S2中，状态误差协方差
平方根系数跟踪器的构建过程如下：[1]计算残差协方差C
k+1
式中，Z
k
为非线性量测值，为非线性变化后的量测均值求和值，p为遗忘因子；[2]计算状态误差协方差平方根系数矩阵D
k+1
式中，trace为对应矩阵的迹，H
k+1
为量测矩阵，R
k
为量测噪声；输出状态误差协方差平方根系数矩阵，完成对状态误差协方差平方根矩阵的跟...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭思敏，张奥，张帅，张丹丹，卓悦，苗一凡，沈翠凤，阚加荣，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：