[发明专利]基于状态估计算法的电池实时发热功率获取方法

权利要求书

1.基于状态估计算法的电池实时发热功率获取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、建立有关电池发热功率的状态方程和观测方程，分别对所述有关电池发热功率的状态方程和观测方程进行离散化，分别得到t_k-1时刻和t_k时刻的有关电池发热功率的状态方程、t_k-1时刻和t_k时刻的有关电池发热功率的观测方程，k为大于1的正整数；

步骤2、根据t_k-1时刻和t_k时刻的有关电池发热功率的状态方程、t_k-1时刻和t_k时刻的有关电池发热功率的观测方程，得到t_k时刻电池发热功率的预测值；

步骤3、根据误差协方差矩阵预测方程，得到t_k时刻电池发热功率的预测值与t_k时刻电池发热功率的实际值之间的误差协方差矩阵；

步骤4、根据步骤3得到的误差协方差矩阵和卡尔曼增益矩阵方程，得到t_k时刻的卡尔曼增益矩阵；

步骤5、根据t_k时刻的卡尔曼增益矩阵、状态变量修正方程、测量的温度与观测方程计算得到的温度之间的观测量误差和t_k时刻电池发热功率的预测值，得到t_k时刻电池发热功率的估计值，从而实现对下一时刻电池发热功率的估计；

步骤1中，有关电池发热功率的状态方程为：

式中，Q表示电池的发热功率，E_ocv表示电池的开路电势，U_app表示电池的端电压，I表示电池的工作电流，T表示电池当前的温度，dE_ocv/dT表示电池的熵变系数，w表示状态噪声；

有关电池发热功率的观测方程为：

T＝(Q-Q_diss)/(m·C_p)+T₀+v 公式2，

式中，Q_diss表示电池的散热功率；m表示电池的质量，C_p表示电池的平均比热容，T₀表示电池的初始温度，v表示观测噪声；

步骤1中，t_k-1时刻和t_k时刻的有关电池发热功率的状态方程为：

式中，Q_k表示t_k时刻电池发热功率的实际值，表示t_k-1时刻电池的开路电势，表示t_k-1时刻电池的端电压，I_k-1表示t_k-1时刻电池的工作电流，T_k-1表示t_k-1时刻电池的温度，表示t_k-1时刻电池的熵变系数，w_k-1表示t_k-1时刻状态噪声；

k-1时刻和k时刻的有关电池发热功率的观测方程为：

式中，T_k表示t_k时刻电池的温度，表示t_k时刻电池的散热功率；m表示电池的质量，C_p表示电池的平均比热容，v_k表示t_k时刻观测噪声；

步骤2中，根据t_k-1时刻和t_k时刻的有关电池发热功率的状态方程、t_k-1时刻和t_k时刻的有关电池发热功率的观测方程，得到t_k时刻的电池发热功率的预测值，具体为：

根据公式3和公式4，得到t_k-1时刻和t_k时刻的电池发热功率关系方程为：

式中，表示t_k-1时刻电池的散热功率，Q_k-1表示t_k-1时刻电池发热功率的实际值，T_k-2表示t_k-2时刻电池的温度，w'_k-1＝w_k-1+v_k-1；

将公式5修改成t_k-1时刻电池发热功率的估计值和t_k时刻电池发热功率的预测值的关系方程：

式中，Q_k/k-1表示t_k时刻电池发热功率的预测值，Q_k-1/k-1表示t_k-1时刻电池发热功率的估计值，w'_k＝w_k+v_k；

根据公式6得到t_k时刻电池发热功率的预测值。