[发明专利]一种基于特征模型的动力电池SOC估算方法

权利要求书

1.一种基于特征模型的动力电池SOC估算方法，其特征在于，包括以下步骤:

S1、在动力电池运行中采集电压和电流值，根据采集到的电压和电流大小确定重采样系数Q；

S2、根据当前时刻SOC值、前一时刻的SOC值和当前时刻的电压值，建立电池的电压与SOC的特征模型，根据电压值以及SOC值估算下一时刻的SOC值；

S3、采用带遗忘因子的递推最小二乘法进行特征系数的辨识，特征系数的初值选取为零矩阵，遗忘因子为0到1之间的数值；

S4、将估算值与实际值作比较，若误差大于所要求误差，则返回步骤S1，改变Q值，进行重新计算；

步骤S2中，建立如下式的特征模型：

SOC(k+1)＝f₁(k)SOC(k)+f₂(k)SOC(k-1)+g₁(k)U(k)

式(1)中，f₁(k)、f₂(k)和g₁(k)是动态慢时变的特征系数；

SOC(k+1)是SOC的估算值，SOC(k)是当前时刻SOC值，SOC(k-1)是前一时刻的SOC值，U(k)为当前时刻的电压值；或者，

在所述步骤S2中，建立的特征模型为：

SOC(k+1)＝f₁(k)SOC(k)+f₂(k)SOC(k-1)+g₁(k)U(k)

＝φ^T(k)θ(k)

其中，φ^T(k)＝[SOC(k) SOC(k-1) U(k)]，θ(k)＝[f₁(k) f₂(k) g₁(k)]^T，f₁(k)、f₂(k)和g₁(k)是动态慢时变的特征系数。

2.根据权利要求1所述的动力电池SOC估算方法，其特征在于，步骤S1中，Q为大于等于1的正整数，根据当前的电压值和电流值确定Q的值，动力电池在充满或者放空的时候Q为1；当电压值在电池电压范围的中间阶段时，根据电流值进行判定，分两种情况：当电流值小于0.5C时，Q选为2的倍数；当电流值大于等于0.5C时，Q＝1或2。

3.根据权利要求2所述的动力电池SOC估算方法，其特征在于，当当前的电压值大于额定电压值1.1～1.2倍、和小于额定电压值0.8～0.7倍时，Q为1；当所述Q选为2的倍数，Q是2、4、6、8中的一个。

4.根据权利要求1所述的动力电池SOC估算方法，其特征在于，步骤S2中，根据经过归一化处理的电压值和SOC值估算下一时刻的SOC值，用于归一化处理电压值和SOC值是电池管理系统或者充放电设备中保存的历史数据。

5.根据权利要求1所述的动力电池SOC估算方法，其特征在于，步骤S3中，带遗忘因子的递推最小二乘法计算公式为：

其中，f为遗忘因子，选择0到1之间的数值；I为3阶单位矩阵，P为三阶对角阵，为θ(k)的估计值。

6.根据权利要求5所述的动力电池SOC估算方法，其特征在于，步骤S4中，误差的计算公式为：

其中，和为步骤S3中的估算值。

7.根据权利要求1～6任一项所述的动力电池SOC估算方法，其特征在于，步骤S4中，将所要求误差设定为2～10％。