【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于控制。
技术介绍
1、面对资源环境的压力和产业转型的需求，电动汽车作为一种高效、清洁的新能源车得到了快速的发展。动力电池作为其中的核心部件，工作的时候会放出很多的热量，温度过低或者过高对电池的容量以及寿命都会有影响，在一些极端工况下，电池表面和核芯之间的最大温差可能达到10k，会导致核芯温度比表面温度更早达到临界点，最终导致电池包热失控甚至爆炸。由于在电动汽车上电池的核芯温度是一个不可测量的量，所以需要对核芯温度进行估计，并保证其准确性，这对提高电池的性能和预防热失控等安全问题都具有重要的意义。
2、对于锂离子电池生热问题的研究，首先需要建立电池热模型。目前电池热模型按照维度可分为集中质量热模型、一维热模型、二维热模型和三维热模型等。
3、集中质量热模型是将电池视为一个质点，适用于对锂离子电池性能的研究，模型计算简单，但是通过集中质量热模型的仿真只能得到电池平均温度情况而无法体现电池整体的温度分布情况。由于没有考虑到电池核心温度和表面温度的不一致性，无法全面体现电池的生热行为。
4、一维模型是将电池向径向或垂向进行投影，研究锂离子电池在径向或轴向投影上的温度分布情况。
5、二维和三维热模型研究电池的温度场分布，模型是高阶的偏微分方程组，求解的时候比较复杂，需要通过有限元软件来求解，所以不适用于控制器的设计。
6、集中质量热模型获得的是电池的平均温度，一维、二维、三维模型主要研究电池的温度场的分布，都没有对电池核心温度进行实时估计。
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1、本专利技术的目的将电池核心、表面、空气分别看作一个质点建立估计电池核心温度的电池组热模型，在传感器有限的情况下，设计鲁棒观测器的动力电池核芯温度鲁棒估计方法。
2、本专利技术的步骤是：
3、s1：根据能量守恒定律，针对电池核心、表面、空气建立电池组热模型
4、
5、
6、
7、
8、其中，cc,i是第i个电池核芯的等效热容；cs,i是第i个电池表面的等效热容；cf是电池表面和空气之间的等效热容；re是电池核芯的等效内阻；rc,i是第i个电池核心和表面之间的等效热阻；rc,c是相邻两个电池间的等效热阻；ru,i是电池表面和空气之间的等效热阻；qcc,i是第i个电池与相邻电池间的热量交换；tc,i是第i个电池对应的核芯温度；ts,i是第i个电池对应的表面温度；tf,i是沿冷却液流过方向第i个电池周围的冷却液温度；i是流过电池的电流；s2、将电池核心温度、表面温度、空气温度作为系统的状态变量，
9、x＝[tc,1 ts,1 tc,2 ts,2 ……tc,n ts,n]t系统输入为u＝[i2 tf,in]t，系统输出为
10、y＝[ts,s1 ts,s2 ts,s3 ts,s4 ……ts,n-1 ts,n]t，电池组的状态空间方程如下：
11、
12、
13、其中：
14、
15、
16、
17、s3、观测器的设计电池组中产生变化的参数：
18、θ＝[re,1,...,re,n,rc,1...,rc,n,ru,1,...ru,n,cc,1,...,cc,n,...cs,1,...cs,n,rcc,cf]t (3)
19、实际值减估计值得到参数不确定性产生的误差
20、δθ＝θ*-θ＝[δθ1,δθ2,...]t (4)
21、用实际温度减去估计温度得到因参数不确定所产生的估计误差
22、
23、最小化系统产生的估计误差，估计误差用l2级别的范数表示：
24、
25、观测器的目标表示为：
26、
27、求解以下不等式
28、
29、
30、得到让以上不等式成立的最小的γ，使||geu(jw)||h∞＜γ*；
31、观测器的表达式为：
32、
33、
34、其中ah＝(r-x)-1m,bh＝(r-x)-1z ch＝n,dh＝dh；
35、s4、鲁棒观测器的设计
36、引入一个多面体
37、
38、使
39、
40、用若干个顶点tj来表示系统的因参数所产生的不确定性的所有情况；
41、这些顶点的集合用下面这个矩阵进行表示
42、
43、将tj带入式(8)
44、
45、
46、得到若干个从而得到
47、本专利技术的有益效果是：
48、1、本专利技术建立一种提高电池核心温度估计准确性的方法。目前对电池核芯温度的估计，都建立在参数已知且传感器充足的情况下。本文为了对电池核心温度估计，需要将电池核心、表面、空气分别看作一个质点，然后建立用于估计核心温度的电池组热模型。这样通过将流体动力学和热传递的许多细节问题集中到热阻、热容等参数中，基本上将原始问题简化为传热问题，通过鲁棒观测器的设计最终最小化温度估计误差的最大值；
49、2、参数的准确性直接影响最后电池核心温度估计的准确性，现有的技术都只考虑
50、内阻等个别参数在电池工作中的变化，该专利技术可以将热阻等其他参数的变化考虑进模型中，这样可以提高参数的准确性，最后来用于估计；
51、3、现有技术中研究锂离子电池热问题建立的是单体电池模型，由于实车中电池包
52、中动力电池都是以成组的形式存在的，所以建立锂离子电池组热模型对电池的核心温度进行实时估计来提高电池的性能，并预防热失控。
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1.一种动力电池核芯温度鲁棒估计方法，其特征在于：其步骤如下：
【技术特征摘要】
1.一种动力电池核芯温度鲁棒估计...
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