[发明专利]一种分段磷酸铁锂电池电量的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于负载电压和卡尔曼滤波的分段磷酸铁锂电池电量在线检测方法。

背景技术

磷酸铁锂电池作为一种大容量、高转换效率、长寿命以及低记忆性的动力电池，已被广泛应用于能源、环保、化工等大量领域。电池电量的在线快速检测，也称为电荷状态（State of Charge,SOC）估计是电池的管理中的核心技术，也是该领域研究的热点之一。传统的电量检测技术主要包括开路电压法、安时法、查表法等，但这些方法普遍存在对磷酸铁锂电池SOC曲线平坦区估计精度较差的问题。

针对传统方法存在的不足，采用卡尔曼滤波的磷酸铁锂电池SOC估计算法愈来愈成为该领域研究的热点。但传统的卡尔曼滤波SOC算法过于复杂，数据运算量太大，不适用于基于单片机或Micro Chip环境下的微型电池管理系统。

目前与本发明相似的技术有：1.程艳青等发表在《杭州电子科技大学学报》的论文“基于卡尔曼滤波的电动汽车剩余电量估计”；2.林成涛等发表在《清华大学学报》的论文“用改进的安时计量法估计电动汽车动力电池SOC”；3.杭州电子科技大学，何志伟等的发明专利，《一种基于采样点卡尔曼滤波的电池剩余电量估计方法》（CN101598769B），和《一种基于组合采样点卡尔曼滤波的电池剩余电量估计方法》（CN101604005B）；4.重庆大学，邓力等的发明专利《磷酸铁锂动力电池剩余容量的估算方法》。

这些技术采用的算法基本类似，都是采用如下的卡尔曼滤波最优估计递推方程组：

Z0|0=SOC0,P0|0=var(z0)Zk|k-1=Zk-1|k-1-ηiik-1Δt/CnPk|k=Ak-1Pk-1|k-1Ak-1+QYk-1=K0-Rik-1-K1/Zk|k-1-K2zk|k-1+K3lnzk|k-1+K4ln(1-zk|k-1)Lk-1=Pk|k-1CkT(CkPk|k-1CkT+R)-1Zk|k=zk|k-1+Lk-1(Uk-1-Yk-1)Pk|k=(I-LkCk)Pk|k-1k=1,2,...---(1)]]>