[发明专利]一种锂离子电池模型参数的分布式辨识方法及装置

权利要求书

1.一种锂离子电池模型参数的分布式辨识方法，其特征在于，包括：

将锂离子电池二阶RC等效电路模型的连续系统传递函数进行离散化；

将锂离子电池系统离散传递函数拆分成两个离散子模型；

分别对两个离散子模型进行辨识，得到离散子模型的模型参数；

判断离散子模型的待辨识参数的收敛性：

若离散子模型的待辨识参数均收敛，则进一步求解二阶RC等效电路模型中RC参数的值；

若离散子模型中待辨识参数不满足收敛性要求，则判断是否满足辨识停止条件，若满足辨识停止条件，则停止辨识并进一步求解二阶RC等效电路模型中RC参数的值；若不满足辨识停止条件，则继续对两个离散子模型进行辨识，直至离散子模型的待辨识参数均收敛或满足辨识停止条件为止；

锂离子电池二阶RC等效电路模型的传递函数表示为：

其中，R₀为锂离子电池欧姆内阻，R₁为电化学极化电阻，R₂为浓差极化电阻，τ₁为电化学极化时间常数，τ₂为浓差极化时间常数；

采用双线性变换的方法进行转换，得到其离散传递函数如式(2)所示:

其中，b₁、b₂、b₃、b₄和b₅均为其离散传递函数的系数,为R₀、R₁、R₂、τ₁和τ₂的函数，参数a₁、a₂与b₁、b₂之间的关系表示为：

a₁+a₂＝-b₁；a₁*a₂＝-b₂；

由式(2)看出，该系统有两个极点，因此将其变换为两个子模型分别进行辨识；

具体地，首先令W_k＝U_k-E_k，d_k＝W_k(1+a₂z^-1)，得到子模型1的表达式如下：

式中，Λ_k＝(-d_k-1,I_k,I_k-1,I_k-2)^T，β＝(a₁,b₃,b₄,b₅)^T；

其中，U_k、E_k、I_k分别表示k时刻锂离子电池端电压、电动势和电流值的大小；

进一步令得到子模型2的表达式如下：

式中，ε_k为零均值白噪声,为模型2参数向量的解，W_k-1＝U_k-1-E_k-1。

2.如权利要求1所述的一种锂离子电池模型参数的分布式辨识方法，其特征在于，为保证变换前后系统稳定性的一致性，采用双线性变换的方法离散化锂离子电池系统传递函数。

3.如权利要求1所述的一种锂离子电池模型参数的分布式辨识方法，其特征在于，辨识停止条件为当前执行次数大于预设阈值。

4.如权利要求1所述的一种锂离子电池模型参数的分布式辨识方法，其特征在于，将辨识过程中预测误差平方累加和最小时的模型参数，作为模型参数的最终解。