[发明专利]一种电动汽车动力电池系统SOC和SOH联合在线估算方法

权利要求书

1.一种电动汽车动力电池系统SOC和SOH联合在线估算方法，用于电动汽车动力电池系统SOC和SOH的实时在线估算，包括步骤：

S1：对电动汽车动力电池组进行快速充放电实验，标定电池组开路电压(OCV)与SOC之间的关系式，电池组戴维宁模型(Thevenin模型)参数初始值通过对电池组进行不同SOC值下的单脉冲实验获得，并获取电动汽车电池组模型相应状态空间方程的匹配系数初值矩阵A₀、B₀、C₀、D₀；

S2：获取电动汽车动力电池组的端电压U、电流I；

S3：根据电动汽车电池组Thevenin等效电路模型列写电路基本方程，并根据脉冲响应不变法对电池组电路方程进行离散化处理，并将离散后的方程改写成最小二乘形式，然后运用偏差补偿递推最小二乘算法(BCRLS算法)并结合上一步得出的OCV与SOC之间的关系式，运用上一步获取的电池组的电压、电流、温度数据对电动汽车动力电池组模型参数R₀、R₁、C₁进行在线辨识，然后更新系统状态方程中的A_k、B_k、C_k、D_k；

S4：SOC估算模块，该模块将电动汽车动力电池组欧姆内阻视为常数值，运用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法估算k时刻电动汽车动力电池组的SOC_k值,将k时刻的SOC_k值输入OCV与SOC关系式模块中，获取k时刻的开路电压值U_oc(SOC_k),并将k时刻的开路电压值U_oc(SOC_k)和k时刻电池组极化电压值U_1,k输入到下一步骤的SOH估算模块中进行模型观测值的计算；

S5：SOH估算模块，运用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法估算k时刻电动汽车动力电池组的欧姆内阻值R_0,k,然后根据关系式进行SOH的估算，其中R_Eol为电池组寿命终结时的内阻值，R_New表示电池组未使用时的内阻值，R_0,k表示估算的k时刻的电池组的欧姆内阻值，将k时刻的欧姆内阻值R_0,k输入到上一步骤的SOC估算模块中，进行模型观测值的计算。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力电池系统SOC和SOH联合在线估算方法，其特征在于，所述步骤S1中，通过快速充放电实验标定电池组开路电压(OCV)与SOC之间的关系式，通过1stOpt软件拟合得到的关系式为：

U_oc(SOC)＝p1+p2*SOC^0.5+p3*SOC+p4*SOC^1.5+p5*SOC^2+p6*SOC^2.5+p7*SOC^3+p8*SOC^3.5+p9*SOC^4+p10*SOC^4.5

其中p1＝34.922,p2＝-58.731,p3＝46.274,p4＝-20.329,p5＝5.508,p6＝-0.956,p7＝0.107,p8＝-0.007,p9＝0.0002,p10＝-4.851。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车动力电池系统SOC和SOH联合在线估算方法，其特征在于，所述步骤S3中，所提出的偏差补偿递推最小二乘参数辨识算法能有效解决：因电动汽车动力电池组实时数据倍增并时刻伴有大量测量噪声，以及常规最小二乘辨识法因出现数据饱和、不确定性噪声所造成的辨识模型不再具有无偏性的问题，该算法可更好地跟踪系统动态工作特性。