[发明专利]一种电池在线控制性能评估方法

说明书

本发明提供一种电池在线控制性能评估方法，属于锂离子电池管理技术领域。它包括以下步骤：步骤(1)：采集当前一段时间内的电池端电压值数据和电池端电流值数据；步骤(2)：建立以电池端电流为输入，电池端电压为输出的自回归移动平均模型，估计白噪声序列；步骤(3)：估计最小方差性能基准；步骤(4)：估计当前控制性能。本发明提供的方法，可在线对电池控制性能的运行性能进行评估，且易于实现。

技术领域

本发明涉及锂离子电池管理技术领域，特别涉及一种电池在线控制性能评估方法。

背景技术

为解决能源安全和环境污染问题，近年来，电动汽车在各国政府和汽车制造商的推动下取得了快速的发展。作为电动汽车的主要能量载体和动力来源，电池及其管理系统是电动汽车最核心的技术之一。纯电动汽车时速快慢，和启动速度取决于驱动电机的功率和性能，其续行里程之长短取决于车载动力电池容量之大小，车载动力电池之重量取决于选用何种动力电池如铅酸、锌碳、锂电池等，它们体积，比重、比功率、比能量、循环寿命都各异。其中，锂离子电池以其高能量比、低自放电率、无记忆效应、高工作电压平台、长使用寿命和制造成本低等优点得到广泛应用。

出于对电动汽车经济、安全和合理使用动力电池的角度出发，需要对电池工作运行状态进行有效地管理和控制，这就要求必须建立精确描述电池动态行为的数学模型，从而可以分析和改善电池控制系统的性能，整定控制器参数等。但是随着时间的推移，由于受到各种变化因素的影响，比如，传感器/执行器故障、工况变化等，控制器性能会逐步退化，最终导致实际性能与设计要求有很大的差距。这会降低电池的使用效率、增加电动汽车的商业运行成本，甚至会导致安全问题等，因此对控制系统进行性能评估显得很有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对电池在线控制系统的性能，提供一种控制性能评估的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种电池在线控制性能评估方法，具体包括以下步骤：

步骤(1)：采集当前一段时间内的电池端电压值数据和电池端电流值数据；

步骤(2)：建立以电池端电流为输入，电池端电压为输出的自回归移动平均模型，估计白噪声序列；

步骤(3)：估计最小方差性能基准；

步骤(4)：估计当前控制性能。

进一步地，步骤(2)中所述的自回归移动平均模型

进一步地，步骤(4)中所述的当前控制性能η＝Var(e_t)/Var(u_t)。

本发明和现有技术相比，具有以下优点和效果：本发明利用测量数据对电池在线控制性能的估计，判断当前控制系统的控制效果的优劣，易于实现。出于对电动汽车经济、安全和合理使用动力电池的角度出发，本发明对电池工作运行状态进行有效地管理和控制，建立了精确描述电池动态行为的数学模型，从而快速、准确地分析和改善电池控制系统的性能，可对锂电池健康衰退状态、趋势进行快速、科学的预测。根据评估结果判定锂电池是否需要状态检修，并按需制定维护计划，在防止锂电池失效的同时，最大限度地降低安全隐患、发挥电性能、延长维护周期以及减少全寿命维护成本。本发明大大提高了电池的使用效率、降低了电动汽车的商业运行成本，避免了安全问题发生。

附图说明

图1为本发明一种电池在线控制性能评估方法流程图。

图2为1节LiMn2O4电池的电池端电压值数据和电池端电流值数据。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。