[发明专利]基于求积分卡尔曼滤波的锂电池剩余电量估计方法

权利要求书

1.一种基于求积分卡尔曼滤波的锂电池剩余电量估计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、建立锂电池的等效电路模型；

步骤二、根据等效电路模型建立状态方程和观测方程；

步骤三、对等效电路模型中参数进行参数辨识；

步骤四、以SOC为状态变量，建立离散时间的状态方程；

步骤五、确定Gauss-Hermite求积分点的大小以及求积分点所对应的权值；

步骤六、采用求积分卡尔曼滤波的运算流程对放电过程中的锂电池剩余电量不断估计。

2.按照权利要求1所述的基于求积分卡尔曼滤波的锂电池剩余电量估计方法，其特征在于：步骤一中所述电池的等效电路模型为二阶RC等效电路模型，所述二阶RC等效电路模型包括电池开路电压源U_ocv、电池内阻R_o、极化电阻R_p1、极化电阻R_p2、极化电容C_p1和极化电容C_p2，所述电池内阻R_o与电池开路电源U_ocv的正极连接，所述极化电阻R_p1与极化电容C_p1并联组成第一RC电路，所述极化电阻R_p2与极化电容C_p2并联组成第二RC电路，所述第一RC电路和第二RC电路串联后与电池内阻R_o的另一端连接。

3.按照权利要求2所述的基于求积分卡尔曼滤波的锂电池剩余电量估计方法，其特征在于，步骤二中所述根据等效电路模型建立状态方程和观测方程的具体过程包括：选取极化电容C_p1两端的电压U_p1和极化电容C_p2两端的电压U_p2作为状态变量，电池开路电压源U_ocv的输出电流I作为控制输入，锂电池两端的电压U作为输出量，

状态方程为：

观测方程为：U＝U_ocv-U_p1-U_p2-IR₀；

其中，表示极化电容C_p1两端的电压U_p1相对于时间的导数，表示极化电容C_p2两端的电压U_p2相对于时间的导数。

4.按照权利要求2所述的基于求积分卡尔曼滤波的锂电池剩余电量估计方法，其特征在于，步骤三中所述对等效电路模型中参数进行参数辨识包括开路电压辨识以及内阻、极化电阻和极化电容辨识。

5.按照权利要求4所述的基于求积分卡尔曼滤波的锂电池剩余电量估计方法，其特征在于，所述开路电压辨识的具体过程包括：

步骤A1、测量放电电压；

步骤A2、测量充电电压；

步骤A3、将放电电压和充电电压进行均值计算，得到电压平均值；

步骤A4、采用六阶曲线对电压平均值与SOC数据进行最小二乘曲线拟合；六阶曲线函数表达式为

U_ocv(SOC)＝a₆*SOC⁶+a₅*SOC⁵+a₄*SOC⁴+a₃*SOC³+a₂*SOC²+a₁*SOC+a₀

其中，a₆为六阶系数，a₅为五阶系数，a₄为四阶系数，a₃为三阶系数，a₂为二阶系数，a₁为一阶系数，a₀为常数；

步骤A5、计算六阶曲线函数中的系数值a₆、a₅、a₄、a₃、a₂和a₁以及常数a₀。