[发明专利]基于动态规划的锂电池无析锂快速充电方法及系统

说明书

本发明公开了基于动态规划的锂电池无析锂快速充电方法及系统，该方法包括：对SP+简化模型的工况参数进行辨识，得到辨识值；根据辨识值构建锂电池SP+模型并进行仿真实验，得到锂电池的最大安全无析锂充电电流；对锂电池进行充电，并通过扩展卡尔曼滤波模型矩阵对辨识值进行观测；对锂电池进行快速充电，对锂电池快速充电阶段进行优化处理；循环锂电池充电阶段步骤和快速充电阶段步骤，直至锂电池达到停止充电条件，停止充电。本发明应用了EKF对锂电池SOC的自适应调整方法，能够在不大幅度提升成本的情况下对锂电池进行无析锂快速充电。本发明作为基于动态规划的锂电池无析锂快速充电方法及系统，可广泛应用于锂电池荷电状态估算技术领域。

技术领域

本发明涉及锂电池荷电状态估算领域，尤其涉及基于动态规划的锂电池无析锂快速充电方法及系统。

背景技术

锂离子电池目前被广泛应用于电动汽车的电力储能系统，其快速充电技术对电动汽车具有重要意义。然而，若是盲目进行高倍率充电，锂电池内部容易发热严重，且锂电池极化现象将加剧，极化电压会减慢锂离子锂电池内部化学反应，减慢充电速度，可充入的容量也会减少，影响锂电池充电效率。同时，过高的充电电流会导致锂电池不可逆转的析锂现象，降低锂电池的使用寿命，对锂电池造成不可逆的损害。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供基于动态规划的锂电池无析锂快速充电方法及系统，能够在不大幅度提升成本的情况下对锂电池进行无析锂快速充电。

本发明所采用的第一技术方案是：基于动态规划的锂电池无析锂快速充电方法，包括以下步骤：

对SP+简化模型的工况参数进行辨识并进行判断，得到辨识值；

根据辨识值构建锂电池SP+模型并进行仿真实验，得到最大安全无析锂充电电流；

基于最大安全无析锂充电电流对锂电池进行充电，并通过扩展卡尔曼滤波模型矩阵对辨识值进行观测，得到观测结果；

基于观测结果对锂电池进行快速充电，并通过动态规划成本函数对锂电池快速充电阶段进行优化处理；

循环锂电池充电阶段步骤和快速充电阶段步骤，直至锂电池达到停止充电条件，停止充电。

进一步，所述对SP+简化模型的工况参数进行辨识并进行判断，得到辨识值这一步骤，其具体包括：

通过设定交替短时间不同倍率的充放电工况对SP+简化模型参数进行辨识，得到辨识值；

将辨识值代入SP+简化模型，得到仿真端电压值；

通过传感器对锂电池充电端进行检测，得到实测端电压值；

根据仿真端电压值和实测端电压值进行比较，得到相对误差值；

判断到相对误差值大于或等于预设阈值时，循环辨识步骤和相对误差值计算步骤，直至相对误差值小于预设阈值，输出辨识值。

进一步，所述根据辨识值构建锂电池SP+模型并进行仿真实验，得到最大安全无析锂充电电流这一步骤，其具体包括：

根据辨识值构建锂电池SP+模型并进行仿真实验，得到锂离子锂电池负极电位随锂电池荷电状态变化的曲线；

根据锂离子锂电池负极电位随锂电池荷电状态变化的曲线与x轴的交点，得到最大安全无析锂充电电流。

进一步，所述基于最大安全无析锂充电电流对锂电池进行充电，并通过扩展卡尔曼滤波模型矩阵对辨识值进行观测，得到观测结果这一步骤，其具体包括：

以预设倍率的最大安全无析锂充电电流对锂电池进行充电，通过扩展卡尔曼滤波模型矩阵对相对误差值进行观测；

观测到相对误差值小于预设阈值，输出观测结果。