[发明专利]基于温度参数的锂离子电池在线参数辨识和SOH估计方法

权利要求书

1.一种基于温度参数的锂离子电池在线参数辨识和SOH估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：电池参数在线辨识；

步骤1-1：公式两边均乘以RC参数，得到公式(4)，其中，U_OCV为电池开路电压，其导数表示为U₀和I₀分别为电池充放电时的端电压和端电流，R₀为等效内阻，RC为极化电阻和极化电容的并联电路，等效极化电压为U_RC

由于电池开路电压U_OCV是未知值，利用其估计值作为自适应参数估计器的输入值，公式(4)修改为公式(5)，

其中，和为对应参数的估计值，Φ为已知方程的4维向量，满足Φ∈R⁴，W为参数向量，满足W∈R⁴，并定义计算式如下，

W₁＝RC

W₂＝-R₀RC

W₃＝R+R₀

W₄＝1 (6)

步骤1-2：利用电池模型的端电压估计误差，建立电池端电压估计规则；

设电池端电压估计误差为e₀，且满足则端电压估计规则表示为，

其中，K_d为正常数增益；

步骤1-3：引入自适应理论计算方法如式(8)，选择Lyapunov方法如式(9)，电压U₀的导数值计算公式为(10)；

其中，Γ＝[γ₁,γ₂,γ₃,γ₄]，γ_i为正值常数增益，

步骤1-4：由采样频率值的两个采样点的W值变化量为0，可得将e₀计算公式进行求导，并两边乘以RC得到，

将公式(11)代入公式(4)，得到公式(12)，

步骤1-5：利用线性推导方法对公式(5)进行修改，加减法参数得到，

其中，为状态空间观测器误差，计算公式为加减法参数e₀得到，

步骤1-6：根据公式(13)对参数进行估计规则设定如下，

将公式(15)中的表达式代入公式(10)中，得到，

步骤1-7：根据公式(8)的推导方法，设置自适应规则如下，

引入杨氏不等式则，

设公式(18)转换为，

式中，α,β为杨氏不等式的系数参数，且取值范围为α＞0,β＞0，则有

步骤2：SOH估计与温度补偿；

步骤2-1：计算等效电路总内阻值R_bat，公式如下，

R_bat＝R+R₀＝W₃ (19)

其中，OCV(SOC)为基于SOC值的开路电压，U_bat(SOC)和I_bat(SOC)分别为基于SOC值的端电压和端电流；

步骤2-2：利用公式(4)-(6)计算参数值W₃，得到参数值R_bat；锂离子电池SOH估计公式采用文献公式如下，

其中，R_EOL为终止等效电阻，满足R_EOL＝R_new×160％，R_new为新电池等效电阻；

步骤2-3：以常温25℃为基准值，将电池参数值和状态量进行温度补偿，补偿公式如下，

·^25℃＝·^actual-ηΔT (22)

其中，ΔT＝T_actual-25℃，·^actual表示实验测得的真实值，·^25℃表示在25℃温度下经过补偿得到的校正值；η为温度补偿参数增益；公式·表示对端电压U₀的前补偿以及对开路电压和电池内阻的后补偿；

步骤2-4：根据实验结果确定补偿参数取值范围如下，