[发明专利]一种基于多约束条件电池组的功率状态估算方法

说明书

本发明公开了一种基于多约束条件电池组的功率状态估算方法，包括如下步骤：选取所述多约束条件下电池组的电池模型；在所述电池模型的荷电状态约束条件下估算最大充电功率与最大放电功率；在所述电池模型的电压极值约束条件下估算最大充电功率与最大放电功率；比较并确定所述电池组在多约束条件下的最大充电功率与最大放电功率。本发明通过将电池组的最大充电功率与最大放电功率均限定为电池组在多种约束条件下的最小值，保证电池组的最大充电功率与最大放电功率均在多种约束条件下的最大充电功率与最大放电功率允许的范围内，解决了不合理充电和/或放电导致的电池组易损坏、使用寿命短、不安全等问题。

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，具体是一种基于多约束条件电池组的功率状态估算方法。

背景技术

在动力电池系统管理领域，电池组在运行过程中因过充和/或过放问题导致电池组的使用异常，存在不能正常使用、甚至爆炸等安全隐患，严重影响了电池系统的使用效果。

在现有技术中，针对电池系统在运行过程中的过充和/或过放问题，尚无较好的解决方法，为保证动力电池系统的充电和/或放电的安全性与使用的可靠性，解决电池组运行过程中的过充和/或过放问题，亟需能够快速估算出电池组充电和/或放电功率的方法，以实现对电池组在充电和/放电过程中功率的限制，进而确保动力电池系统能够安全可靠的运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于多约束条件电池组的功率状态估算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于多约束条件电池组的功率状态估算方法，包括如下步骤：

(1)选取所述多约束条件下电池组的电池模型；

(2)在所述电池模型的荷电状态约束条件下估算所述电池组的最大充电功率与最大放电功率：

S1、依据所述电池组的采样数据建立所述电池模型的状态空间方程；

S2、采用无极粒子滤波算法计算所述电池模型的电池组荷电状态z；

S3、依据所述电池模型的电池组荷电状态z计算所述电池组的最大充电电流与最大放电电流

S4、依据所述电池组的最大充电电流与最大放电电流计算所述电池组在荷电状态约束条件下的最大充电功率与最大放电功率

(3)在所述电池模型的电压极值约束条件下估算所述电池组的最大充电功率与最大放电功率：

S1、依据所述电池组的采样数据对所述电池模型的电压进行极值判断，得到所述电池模型的最大输出端电压U_t,max与最小输出端电压U_t,min；

S2、依据所述电池模型的最大输出端电压U_t,max与最小输出端电压U_t,min计算所述电池组的最大充电电流与最大放电电流

S3、依据所述电池组的最大充电电流与最大放电电流计算所述电池组在电压极值约束条件下的最大充电功率与最大放电功率

(4)比较并确定所述电池组在多约束条件下的最大充电功率与最大放电功率，公式如下：

其中：

表示在k时刻所述电池组的最大充电功率；表示在k时刻所述电池组的最大放电功率。

作为本发明进一步的方案：所述步骤(2)的S2中，无极粒子滤波算法的过程如下：

1)sigma点采样：

通过加权计算来捕捉所述电池组在荷电状态下的输入状态分布；