[发明专利]一种基于状态估计法的电池系统传感器故障诊断方法

权利要求书

1.一种基于状态估计法的电池系统传感器故障诊断方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：构建锂离子动力电池等效电路模型，实时估计电池SOC；

步骤二：基于一定时间段内的电量变化和SOC变化之比得到容量的方法，以放电开始时刻为时间段的起点t₁，以某一SOC对应的采样时刻为时间段终点t₂，随着电池的放电过程，t₁不变而t₂随采样时刻的更新而更新，据此计算出容量参考值；当t₁和t₂均随采样时刻更新而更新，再通过改变时间段的起点t₁和终点t₂间的采样个数得到五组容量估计值；

具体为：容量C_n估计表达式为：

式中，下标k表示第k个采样时刻，t₁和t₂是采样时刻区间中的两个不同的采样时刻，且t₂t₁；I表示电池电流；

容量参考值确定过程如下：

充满电的电池完全放光至SOC为0经过n个采样时刻，从开始放电到放掉2％SOC时经过了λ个采样时刻，

t₁取放电开始时刻：t₁＝1，当采样时刻k＝λ时，令t₂＝k，其值为λ,λ+1,...,n，通过上述容量公式可计算出容量参考值

t₁和t₂的初始采样时刻对应SOC变化量不得小于2％；

容量估计值确定过程如下：

t₁对应的初始采样时刻为1，t₂对应的初始采样时刻分别为第1.5λ、2λ、2.5λ、3λ和3.5λ个采样时刻，t₁和t₂随着采样时刻更新而更新，可得到下列5组容量估计值

式中，m表示随着采样时刻k的增加，距离第1个采样时刻的间隔数，t₁和t₂对应SOC变化量不小于2％且不大于10％；

步骤三：将容量参考值和五组容量估计值分别做差，得到相应的容量残差；

式中，r₁～r₅为五组容量残差；

步骤四：通过对比容量残差与故障阈值，判断传感器是否发生故障。

2.根据权利要求1所述的基于状态估计法的电池系统传感器故障诊断方法，其特征在于步骤一中使用基于卡尔曼滤波器或改进形式的卡尔曼滤波算法实时在线估算电池SOC。