[发明专利]基于EKF自适应温度调节的电池SOC估算方法

权利要求书

1.基于EKF自适应温度调节的电池SOC估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、采用双极化等效电路模型进行电池建模；

2)、对电池模型进行参数识别，获得在不同电池SOC状态以及不同温度状态下的参数表；

3)、根据建立的电池模型，建立电池的状态方程以及观测方程如下：

状态方程：

其中，Upa(k)、Upc(k)为k时刻R_paC_pa、R_pcC_pc并联网络电压；Upa(k-1)、Upc(k-1)为k-1时刻R_paC_pa、R_pcC_pc并联网络电压；SOC(k)为k时刻电池剩余容量；SOC(k-1)为k-1时刻电池剩余容量；I(k)为k时刻电池电流；Rpa、Rpc为极化电阻；Cpa、Cpc为极化电容；△t为电流采样周期；Qi为当前电流下(温度为T)的电池容量；

观测方程：U(k)＝Uoc(SOC(k))-Upa(k)-Upc(k)-I(k)*R0

其中，U(k)为k时刻电池端电压；Uoc(SOC(k))为k时刻电池OCV开路电压；Upa(k)为k时刻电池模型R_paC_pa并联网络电压；Upc(k)为k时刻电池模型R_pcC_pc并联网络电压；I(k)为k时刻电池电流；R0为欧姆内阻；Uoc(SOC(k))为非线性函数，且对SOC(k)可导；依据泰勒展开式可得：

根据EKF方程组，对状态方程以及观测方程等效替换，获得以下计算公式；

先验状态向量

状态转移矩阵

控制矩阵

输入变量U_k＝I(k)

观测矩阵

电池模型的KEF状态方程及空间方程如下：

其中，为K时刻先验估算，/为K时刻推导观测值，/为k时刻SOC估算值,R0为电池欧姆内阻；

依据EKF方程组得到后验估算

其中，为K时刻后验估算，/为K时刻误差协方差矩阵估算，K_k为K时刻增益矩阵，P_k-1为K-1时刻误差协方差矩阵，Q_k-1为K-1时刻状态噪声，W_k为K时刻状态噪声协方差，R_k为K时刻观测噪声，V_k为K时刻观测噪声协方差。

4)、依据后验估计值及电池温度，查询参数表中获得参数Rpa、Cpa、Rpc、Cpc以及R0，并更新A_k、B_k；后验估算/中的SOC(k)即为电池SOC的最优估算结果。