【技术实现步骤摘要】
基于开关高频谐振电抗的锂电池SOC在线监测方法及系统
[0001]本专利技术涉及锂电池荷电状态在线监测
,尤其是涉及一种基于开关高频谐振电抗的锂电池SOC在线监测方法及系统。
技术介绍
[0002]锂电池广泛应用于新能源电动汽车领域,而电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM,BMS)是制约电动汽车未来发展的主要因素,其中,锂电池荷电状态(SOC)估算是BMS的核心功能,其主要任务是对锂电池的异常工作情况进行预警和处理,保障锂电池的安全运行。因此在线监测锂电池SOC对提高系统运行可靠性并降低运维成本具有重要意义。锂电池是复杂的电化学装置,由于其内部和外部条件具有明显的非线性行为,导致锂电池SOC不能直接测量,必须通过测量电流、电压和温度参数,并建立合适的电化学模型或数学模型进行估算,因此锂电池SOC在线监测极具挑战。
[0003]Xia Z等人在“Method for online battery AC impedance spectrum measurement using dc
‑
dc power converter duty
‑
cycle control”通过高频交流注入的方法对锂电池SOC进行监测。但额外激励源的注入不可避免地会干扰锂离子电池系统的正常运行,导致安全性差和效率降低等问题。
[0004]经过检索,中国专利申请CN114859235A公开了一种基于扩展卡尔曼滤波的锂电池SOC估计方法,该方法通过锂电池等效模型建立离散 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于开关高频谐振电抗的锂电池SOC在线监测方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:步骤S1、构建PWM开关谐振回路;步骤S2、进行A/D采样和型号信号调理,使用高频电流传感器采集锂电池储能系统自激高频PWM开关振荡电流i
sw_res
;步骤S3、提取振荡电流谐振频率特征参数f0,计算不同荷电状态SOC下的谐振电抗X
res
;步骤S4、拟合SOC
‑
X
res
的测量结果得出SOC
‑
X
res
的回归函数;步骤S5、在线测算谐振电抗X
res
,带入回归函数监测锂电池荷电状态SOC。2.根据权利要求1所述的一种基于开关高频谐振电抗的锂电池SOC在线监测方法,其特征在于,所述步骤S1具体为:在锂电池和负载之间,安装有双向DC
‑
DC转换器,用于电压调节和充放电电流控制;若DC
‑
DC电路自身已经安装用于平滑输入电压的输入电容,PWM开关激励下锂电池和输入电容之间形成谐振回路;若回路中没有输入电容,在靠近锂电池的部分配备一个额外的小型金属聚丙烯薄膜MPPF输入电容器C
in
,输入电容与锂电池构成一个LC串联谐振电路,通过调节C
in
的容值可以调节谐振电路的频率。3.根据权利要求2所述的一种基于开关高频谐振电抗的锂电池SOC在线监测方法,其特征在于,所述步骤S2具体为:使用高频电流传感器采集锂电池储能系统自激高频PWM开关振荡电流i
sw_res
,电流传感器上限带宽大于PWM开关振荡电流频率,下限频率大于变流器载波频率K倍。4.根据权利要求3所述的一种基于开关高频谐振电抗的锂电池SOC在线监测方法,其特征在于,所述下限频率大于变流器载波频率2倍。5.根据权利要求2所述的一种基于开关高频谐振电抗的锂电池SOC在线监测方法,其特征在于,所述步骤S3具体为:截取PWM开关振荡电流片段i
sw_res
,利用频域分析方法获取振荡电流谐振频...
【专利技术属性】
技术研发人员:李豪,段宇,向大为,周艺恒,张浩隆,
申请(专利权)人:上海电力大学,
类型:发明
国别省市:
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