[发明专利]具有抗噪性锂离子电池模型参数和SOC联合估计方法及系统

权利要求书

1.一种具有抗噪性锂离子电池模型参数和SOC联合估计方法，其特征在于，包括：

对锂离子电池进行脉冲充放电测试，得到在不同SOC处的开路电压OCV，确定出OCV-SOC映射关系；

初始化锂离子电池模型的RC参数及电池的SOC；

根据OCV-SOC映射关系及SOC来确定OCV，再根据实时测量的电池电流和电压信号及其所含噪声的统计特性，利用递推受限总体最小二乘方法求解锂离子电池等效电路模型的离散域回归方程，辨识出当前时刻的RC参数；参数向量θ_k的求解采用递推受限总体最小二乘方法进行求解；

首先，计算k时刻的增益参数K_r,k和P_r,k：

然后，执行一步逆幂迭代，得到：

式中，是噪声协方差矩阵；υ′_1:n；k表示由向量υ′_k的第1到第n个元素形成的子向量；υ′_(n+1)；k表示向量υ′_k的第(n+1)个元素；n为待辨识参数的数目；和分别表示k时刻包含噪声的电压测量信号、k时刻包含噪声的电流测量信号和(k-1)时刻包含噪声的电流测量信号，λ_r为遗忘因子；基于当前时刻RC参数及更新的锂离子电池系统状态空间表达式，选用观测器或滤波器估计出锂离子电池当前时刻的SOC。

2.如权利要求1所述的具有抗噪性锂离子电池模型参数和SOC联合估计方法，若电流和电压噪声的统计特性先验已知，噪声协方差矩阵由用户输入。

3.如权利要求1所述的具有抗噪性锂离子电池模型参数和SOC联合估计方法，其特征在于，若电流和电压噪声的统计特性先验未知，由多项式卡尔曼平滑方法对噪声协方差矩阵进行估计。

4.如权利要求1所述的具有抗噪性锂离子电池模型参数和SOC联合估计方法，其特征在于，锂离子电池等效电路模型的离散域回归方程为：

E_L,k＝U_t,k-U_oc,k；

其中，回归向量θ_k为参数向量；U_t和U_oc分别表示电池端电压和开路电压；I_L表示流过电池的电流，定义正为放电，负为充电；下标k表示k时刻，下标k-1表示k-1时刻。

5.一种具有抗噪性锂离子电池模型参数和SOC联合估计系统，其特征在于，包括：

OCV-SOC映射模块，其用于对锂离子电池进行脉冲充放电测试，得到在不同SOC处的开路电压OCV，确定出OCV-SOC映射关系；

初始化模块，其用于初始化锂离子电池模型的RC参数及电池的SOC；

RC参数辨识模块，其用于根据OCV-SOC映射关系及SOC来确定OCV，再根据实时测量的电池电流和电压信号及其所含噪声的统计特性，利用递推受限总体最小二乘方法求解锂离子电池等效电路模型的离散域回归方程，辨识出当前时刻的RC参数；参数向量θ_k的求解采用递推受限总体最小二乘方法进行求解；首先，计算k时刻的增益参数K_r,k和P_r,k：

然后，执行一步逆幂迭代，得到：

式中，是噪声协方差矩阵；υ′_1:n；k表示由向量υ′_k的第1到第n个元素形成的子向量；υ′_(n+1)；k表示向量υ′_k的第(n+1)个元素；n为待辨识参数的数目；和分别表示k时刻包含噪声的电压测量信号、k时刻包含噪声的电流测量信号和(k-1)时刻包含噪声的电流测量信号，λ_r为遗忘因子；

SOC估计模块，其用于基于当前时刻RC参数及更新的锂离子电池系统状态空间表达式，选用观测器或滤波器估计出锂离子电池当前时刻的SOC。