[发明专利]一种动力电池SOC与容量全生命周期联合估计方法

权利要求书

1.一种动力电池SOC与容量全生命周期联合估计方法，其特征在于：方法具体包括以下步骤：

步骤一、在所述动力电池充放电过程中，以采样时间△t为间隔对动力电池的端电压U_t、充放电电流I以及表面温度数据进行采样；

步骤二、建立所述动力电池在多个不同老化状态下、宽温度区间的系统模型以及所述系统模型对应的离散方程；

步骤三、基于某个老化状态下的模型参数，采用滤波器算法估计当前动力电池系统的SOC；

步骤四、根据当前电池实时数据计算各老化模型预测的权值；

步骤五、基于各老化状态下得到的SOC与权值，对当前电池系统的实时SOC与容量进行融合计算；

所建立的动力电池系统模型采用戴维南模型，得到对应的离散方程为：

其中，

C_p,k为所述动力电池系统在k时刻的极化电容；

R_p,k为所述动力电池系统在k时刻的极化电阻；

R_0,k为所述动力电池系统在k时刻的欧姆内阻；

I_k为所述动力电池系统在k时刻的电流；

U_ocv,k为所述动力电池系统在k时刻的开路电压；

U_p,k为所述动力电池系统在k时刻的极化电压；

U_t,k为所述动力电池系统在k时刻的端电压；

第r个老化状态下的模型参数由下式表示：

T_k为所述电池系统在k时刻的表面温度；

z_k为所述电池系统在k时刻的荷电状态；

系数矩阵为：其中a，b，c，d为每个系数矩阵的中的元素值，通过线性回归的方法获得；n、f、h、i、m、g、j分别表示阶次。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤三具体包括：

基于第r个老化状态下的模型参数估计当前动力电池系统的SOC；

其中，

D_k,r＝-R_0,k,r，

x_k,r＝[U_p,k,r z_k,r]^T为基于第r老化阶段下模型参数计算出的动力电池系统k时刻的状态向量；u_k为动力电池系统在k时刻的输入向量；ω_k为动力电池系统在k时刻的过程噪声；v_k为动力电池系统在k时刻的量测噪声；y_k为动力电池系统模型在k时刻的输出值；C_a为动力电池系统的最大可用容量；η为动力电池系统的库伦效率系数；

采用通用滤波器算法结合老化状态r下的模型参数，对所述系统的SOC和端电压进行估计，得到SOC在k时刻的估计值及端电压估计值其中r＝1…n。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：各老化状态下得到的SOC与权值通过以下方式计算：

其中

L表示窗口长度。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：

通过以下方式对当前电池系统的实时SOC与容量进行融合计算：