[发明专利]电池功率状态估计方法和电池状态监测系统

权利要求书

1.一种用于估计(用于电动车辆的)电池(6)的功率状态(SOP)的方法，所述方法包括：

-测量所述电池的温度(T_m)和所述电池的输出电压

-接收基于电池模型的充电状态(SOC)估计；

-提供所述电池的SOP估计模型(M)，所述SOP估计模型(M)包括测量到的所述温度(T_m)和测量到的所述输出电压

其特征在于

-所述SOP估计模型(M)还包括对于测量到的参数和/或所估计的参数的误差的参数错误估计(P_f)；并且

所述方法还包括基于电池的所述SOP估计模型(M)来估计所述SOP。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述充电状态(SOC)估计是基于包括电池单体容量、欧姆电阻和电池单体电容的电池模型。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中

测量到的所述电压的误差是基于电压传感器(5)中的误差，例如电压传感器(5)中的偏移或漂移。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述SOP估计模型(M)被公式化为约束满足问题(CSP)，并且通过基于区间的技术、或者基于可达性分析和集合不变量理论来求解。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述SOP估计模型(M)基于由以下表达式描述的电池单体：

所述输出电压被定义为

y(k)＝OCV(x₂(k))-R₀(i(k))+x₁(k)+v(k)

并且

CSP被表示为：CSP＝(V，D，C(z))，其中

(1)V＝{z1，...，zn}，一组数字变量，

(2)D＝{Z1，...，Zn}，一组域，其中，Zi是一组数值，所述Zi是与所述变量zi相关联的域，

(3)C(z)＝{C1(z)，...，Cm(z)}，一组约束，其中，约束Ci(z)由关联所考虑的一组变量的数值关系(方程、不等式、包含等)确定；

其中，CSP的解，即，解(CSP＝(V，D，C(z)))，是能够满足所有约束Ci∈C的数值变量的集合∑。

6.根据权利要求5所述的方法，其中∑＝{z∈Z|Ci(z)成立}假设在可用的时间步长k处的估计状态向量，即x₁(k)和x₂(k)，

其中，带有R₀和C_n的不确定性的、在1步长范围上的SOP估计CSP能够被表示为：

V＝[x(k)，x(k+1)，e_x(k)，e_y(k)，i(k)，i(k+1)，R₀，C_n}

x(k+1)＝A·x(k)+B(C_n)·i(k)

其中，和是状态变量(前一示例中的SOC和RC电压)和电池端电压的估计向量，并且e_x(k)和e_y(k)代表与所述估计相关联的不确定性；并且

其中，所述不确定性被认为是未知的但是有界限的，并且I(k)和I(k+1)是未来的电池单体电流的域。

7.根据权利要求5或权利要求6所述的方法，其中，所述模型的参数C₁、R₁、R₀，η和C_n是时变的，即，所述参数C₁、R₁、R₀，η和C_n的值能够根据例如电池单体电流、温度和SOC而随时间改变。

8.根据权利要求5-7中的任一项所述的方法，其中还包括附加状态，以考虑到电池单体的温度预测。