[发明专利]在电池连接到多个负载的同时确定电池的荷电状态的方法

权利要求书

1.一种在电池连接到多个负载的同时确定电池的荷电状态的方法，所述方法包括以下步骤：

测量所述电池的端电压；

测量与所述测量端电压一致的所述电池的温度；

将所述端电压测量值输入到第一线性时不变无穷观测器滤波器，所述第一线性时不变无穷观测器滤波器在车外设计过程中开发，其中所述第一线性时不变无穷观测器滤波器将输出能量信号对所述电池的输入能量信号的增益最小化；

响应于输入到所述第一线性时不变无穷观测器滤波器的所述测量端电压而估计开路电压；

确定作为所述开路电压的函数的所述电池的所述荷电状态；以及

响应于所述荷电状态而调节所述电池。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：

确定电流传感器是否可用于测量所述电池的端电流消耗；

响应于所述电流传感器可用而测量与所述测量端电压一致的所述电池的端电流消耗；

响应于所述电流传感器可用而将所述测量端电流消耗和所述测量端电压输入到第二线性时不变无穷观测器滤波器；以及

通过所述第二线性时不变无穷观测器滤波器估计作为所述测量端电压和所述测量端电流消耗的函数的所述开路电压。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，电池系统模型利用双RC对等效电路模型，其中所述电路模型由下式表示：

其中，V_oc为所述开路电压，V_dl为双层电压，V_df为扩散电压，I为电池端电流，并且R为欧姆电阻。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电池系统模型被变换为离散的对应形式。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述变换的电池系统模型由以下矩阵表示：

其中，μ描述V_oc和I之间的关系，C_dl为双层电容，V_dl为所述电池系统模型的双层电压，R_ct为所述电池系统模型的电荷转移电阻，V_df为所述电池系统模型的扩散电压，C_df为所述电池系统模型的扩散电容，R_df为所述电池系统模型的扩散电阻，R为所述欧姆电阻，T为采样时间，V为所述电池端电压，并且I为所述电池端电流，并且其中参数R_ct、C_dl、R_df、C_df、μ和R为时变的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述电池系统模型的所述参数为有界的并且由下式表示：

其中，，，，，并且。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括生成由下式表示的所述电池系统模型的状态向量的步骤：

其中，V_oc为所述开路电压，V_dl为双层电压，V_df为扩散电压，I为电池端电流，并且R为欧姆电阻。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括生成由下式表示的增广系统模型的步骤：

其中，θ(k)为由表示的未知参数的向量，w(k)为不确定的输入信号，s(k)为在线估计的信号，y(k)为作为可在线获得的电池参数测量值的函数的输出信号，并且A、B、C、D为表示第一和第二线性时不变无穷观测器滤波器的输出的矩阵的系数，x(k)是状态向量，C_s和D_s是具有合适维度的实矩阵。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一线性时不变无穷观测器滤波器的要素由以下观测表示：

，以及

。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一线性时不变无穷观测器滤波器表示如下：

其中，A_f、B_f、C_f、D_f为来自所述第一线性时不变无穷观测器滤波器设计过程的输出矩阵。