[发明专利]一种动力电池健康状态的估算方法

权利要求书

1.一种动力电池健康状态的估算方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

建立动力电池的等效电路模型；

搭建动力电池测试平台，测出电池模型中的电池内阻；

使用两个扩展卡尔曼滤波器，初始化状态方程中的状态变量和协方差；

将电池内阻作为第一个扩展卡尔曼滤波器的输入量，输出为SOC，建立相关的状态方程和观测方程；

将第一个扩展卡尔曼滤波器的输出SOC作为第二个扩展卡尔曼滤波器的输入量，选择容量Q作为估算SOH的状态变量，建立相应的状态方程和观测方程；以及

重复循环第一个和第二个扩展卡尔曼滤波算法，直至双扩展卡尔曼滤波算法结束，得到估计的SOC值和估计的容量值Q，根据所得到的容量值Q求得电池的SOH。

2.根据权利要求1所述的动力电池健康状态的估算方法，其特征在于，所述建立动力电池的等效电路模型步骤中，所述等效电路模型的电路方程为：

U_t＝U_OC-U_D-i_LR₀，其中，R_D、C_D分别为极化内阻和极化电容。

3.根据权利要求1所述的动力电池健康状态的估算方法，其特征在于：所述搭建动力电池测试平台，测出电池模型中的电池内阻的步骤中，所述电池内阻包括极化内阻和欧姆内阻，测试方法包括：

先以0.5C恒流充电，电池电压达到4.2V时转恒压充电，当电流小于0.05C时，停止充电；

休息1小时并保持动力电池静止，直至电压、温度达到稳定状态；

分别以1/3C、1/2C、1C倍率对电池进行恒流放电，恒流放电过程中需要保证脉冲激励序列实验的SOC相隔10％，从而获得SOC在100％、90％、80％，…,10％下的实验数据；

给电池加载一个脉冲放电电流I，脉冲时间为10s，分别记录下U_A、U_B、U_C；

根据欧姆定律，可得欧姆内阻和极化内阻，计算公式为：

R＝R_j+R_p，其中，R_j表示放电状态下电池的欧姆内阻；R_p表示放电状态下电池的极化内阻；U_A、U_B、U_C表示图中A、B、C三个点所对应的端电压；I表示脉冲电流。

4.根据权利要求1所述的动力电池健康状态的估算方法，其特征在于，所述使用两个扩展卡尔曼滤波器，初始化状态方程中的状态变量和协方差的步骤中，具体公式为：

5.根据权利要求1所述的动力电池健康状态的估算方法，其特征在于，所述将电池内阻作为第一个扩展卡尔曼滤波器的输入量，输出为SOC，建立相关的状态方程和观测方程的步骤中，采用EKF算法估计Q的状态方程及协方差公式为：

P_Q(k+1|k)＝P_Q(k|k)+R(k)。

6.根据权利要求5所述的动力电池健康状态的估算方法，其特征在于，所述将电池内阻作为第一个扩展卡尔曼滤波器的输入量，输出为SOC，建立相关的状态方程和观测方程的步骤中，采用EKF算法估计SOC的状态方程及协方差公式为：

P_x(k+1|k)＝A(k)P_x(k|k)A^T(k)+W(k)。