[发明专利]一种电动汽车锂电池SOH的估计方法

权利要求书

1.一种电动汽车锂电池SOH的估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)构建动力锂电池的二阶RC等效模型；

2)二阶RC等效模型的参数辨识，包括欧姆内阻R₀以及二阶RC环节参数；

3)采用改进UPF方法计算欧姆内阻R₀；

4)计算动力锂电池的SOH值。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车锂电池SOH的估计方法，其特征在于，所述的步骤1)中，二阶RC等效模型为以Thevenin模型为基础添加并联的极化电阻R_pi与极化电容C_pi构造二阶RC等效电路模型，并且将两个RC环节的U_p1和U_p2、欧姆内阻R₀和SOC作为状态变量x，电池的端电压U作为观测量，构造观测方程。

3.根据权利要求2所述的一种电动汽车锂电池SOH的估计方法，其特征在于，所述的二阶RC等效模型的电路方程为：

U＝U_OCV(SOC)-IR₀-U_p1-U_p2

其中，R₀为欧姆内阻，U_OCV(SOC)为SOC下的开路电压，I为电池的充放电电流，U为端电压，U_p1和U_p2为两个RC环节的电压，U_pi为极化电压。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车锂电池SOH的估计方法，其特征在于，所述的观测方程为：

其中，T为采样时间，Q_N为电池额定容量，I_k为充放电电流，w_1,k、w_2,k、w_3,k、w₄,_k为系统状态噪声，ν_k为系统观测噪声，C_p1、C_p2分别为两个RC环节的电容，R_p1、R_p2分别为两个RC环节的电阻，下标k表示采样时刻。

5.根据权利要求1所述的一种电动汽车锂电池SOH的估计方法，其特征在于，所述的步骤2)中，采用HPPC脉冲充放电实验来辨识二阶模型中的参数，具体为：

21)通过容量测试实验，标定锂电池的额定容量Q_N；

22)进行小电流充放电实验拟合获取SOC和开路电压OCV之间的关系表达式；

23)通过HPPC脉冲充放电实验来辨识二阶RC等效电路模型中的参数，获取充放电方向上各个SOC点的欧姆内阻，并且进行拟合得到充放电方向上SOC与欧姆内阻的关系表达式。

6.根据权利要求4所述的一种电动汽车锂电池SOH的估计方法，其特征在于，所述的步骤3)具体包括以下步骤：

31)令采样时刻k＝0，设置粒子总数N，并初始化状态变量x₀、协方差矩阵P以及初始权值

32)令采样时刻k＝k+1，采用UKF算法对粒子进行预测，完成加权粒子的估计和采样；

33)分别计算全部N个粒子的权值并进行归一化处理得到归一化权值

34)统计有效粒子的个数设定阈值N_th＝2N/3，若N_eff＞N_th，则进行步骤35)，若N_eff≤N_th，则对粒子集进行重采样；

35)获取k采样时刻状态的最优估计及每个粒子对应的方差矩阵；

36)当采样次数达到设定值时结束，否则返回步骤32)。