[发明专利]用于参数辨识的计算终端

说明书

本发明提供了一种用于参数辨识的计算终端，包括：FPGA，所述FPGA包括固相计算模块、液相计算模块和电解耦计算模块；所述固相计算模块、液相计算模块、电解耦计算模块中的至少部分为并行计算的模块；计算模块用于对相应的微分方程进行求解，确定电化学模型相应的电化学参数。通过本发明实施例提供的用于参数辨识的计算终端，FPGA成本较低，且利用硬件并行运算，可以实现加速处理，提高处理效率。

技术领域

本发明涉及电化学模型技术领域，具体而言，涉及一种用于参数辨识的计算终端。

背景技术

电池应用日益广泛，随之而来的是电池故障引发的各种经济损失。现阶段对电池参数(如电池荷电状态、电池有效电压等)的计算主要有等效电路法，电化学模型法等。等效电路法能够将电池等效成电阻、电容搭建的等效电路，从而对电池参数计算评估。P2D(pseudo-two-dimensions，伪二维模型)是电化学模型算法的一种，它把电池的各个组成部分微型化成一个个小单位来简化计算模型，然后使用微分方程来计算电池参数。

无论是等效电路法，还是电化学模型，均需要进行参数辨识；例如，对电化学模型进行参数辨识，可以确定电化学模型的电化学参数。虽然电化学模型比等效电路法具有更高的精度，但由于电化学参数较多，且微分方程求解复杂，参数辨识的计算效率较低；若采用高性能处理器进行计算，虽然会提高效率，但成本较高。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种用于参数辨识的计算终端。

本发明实施例提供了一种用于参数辨识的计算终端，包括：FPGA，所述FPGA包括固相计算模块、液相计算模块和电解耦计算模块；所述固相计算模块、液相计算模块、电解耦计算模块中的至少部分为并行计算的模块；

所述固相计算模块用于对固相微分方程进行求解，确定电化学模型的固相电化学参数；

所述液相计算模块用于对液相微分方程进行求解，确定电化学模型的液相电化学参数；

所述电解耦计算模块用于对电解耦微分方程进行求解，确定电化学模型的电解耦电化学参数。

在一种可能的实现方式中，计算模块包括多个计算单元；所述计算模块为所述固相计算模块、所述液相计算模块或所述电解耦计算模块；

一部分所述计算单元用于以递推的方式对原始线性方程组的系数矩阵进行优化；所述原始线性方程组为对待求解的微分方程进行离散化所转换得到的方程组；

另一部分所述计算单元用于以递推的方式对系数矩阵优化后的线性方程组进行求解。

在一种可能的实现方式中，所述计算模块包括第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元和第四计算单元；

所述第一计算单元用于以递推的方式计算对所述原始线性方程组的系数矩阵进行LU分解所确定的下三角矩阵中的元素；

所述第二计算单元用于以递推的方式计算对所述原始线性方程组的系数矩阵进行LU分解所确定的上三角矩阵中的元素；

所述第三计算单元用于以递推的方式对第一线性方程组进行求解，确定所述第一线性方程组的未知量矩阵；所述第一线性方程组的系数矩阵为所述下三角矩阵，所述第一线性方程组的常数矩阵为所述原始线性方程组的常数矩阵；

所述第四计算单元用于以递推的方式对第二线性方程组进行求解，确定所述第二线性方程组的未知量矩阵；所述第二线性方程组的系数矩阵为所述上三角矩阵，所述第二线性方程组的常数矩阵为所述第一线性方程组的未知量矩阵。

在一种可能的实现方式中，所述原始线性方程组的系数矩阵为三对角矩阵。