锂离子电池SOC估算方法和装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112557925A(43)申请公布日2021.03.26(21)申请号202011257741.X(22)申请日2020.11.11(71)申请人国联汽车动力电池研究院有限责任公司地址101407北京市怀柔区雁栖经济开发区兴科东大街11号(72)发明人方彦彦刘昕张杭王琳舒沈雪玲唐玲云凤玲崔义史冬方升余章龙张潇华(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002代理人苗晓静(51)Int.Cl.G01R31/387(2019.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称锂离子电池SOC估算方法和装置(57)摘要本发明实施例提供了一种锂离子电池SOC估算方法和装置，所述方法包括：确定电池等效电路模型中各模型参数与温度和SOC值的映射关系；根据电池等效电路模型和各模型参数与温度和SOC值的映射关系，建立电池离散状态空间模型；通过迭代扩展卡尔曼滤波算法对电池离散状态空间模型的SOC值进行估算，确定锂离子电池的SOC值，使得在每一个时间步均采用多次迭代，可以有效降低采用一阶泰勒近似所造成的偏差，从而提高算法精度。CN112557925ACN112557925A权利要求书1/2页1.一种锂离子电池SOC估算方法，其特征在于，包括：确定电池等效电路模型中各模型参数与温度和SOC值的映射关系；根据电池等效电路模型和所述各模型参数与温度和SOC值的映射关系，建立电池离散状态空间模型；通过迭代扩展卡尔曼滤波算法对电池离散状态空间模型的SOC值进行估算，确定锂离子电池的SOC值。2.根据权利要求1所述的锂离子电池SOC估算方法，其特征在于，所述根据电池等效电路模型和所述各模型参数与温度和SOC值的映射关系，建立电池离散状态空间模型，包括：并行运行至少两个卡尔曼滤波，结合所述电池等效电路模型和所述各模型参数与温度和SOC值的映射关系，建立电池离散状态空间方程和系统量测更新方程，并定义量测矩阵。3.根据权利要求2所述的锂离子电池SOC估算方法，其特征在于，所述通过迭代扩展卡尔曼滤波算法对电池离散状态空间模型的SOC值进行估算，确定锂离子电池的SOC值，包括：对初始时刻的迭代扩展卡尔曼滤波算法进行初始化处理，确定初始时刻的初始状态估计值和初始状态误差协方差矩阵；并行运行所有的卡尔曼滤波，循环执行多次计算操作，每一次计算操作均执行多次所述迭代扩展卡尔曼滤波算法，每一次执行所述迭代扩展卡尔曼滤波算法时，执行时间更新，量测更新迭代，直至所述迭代扩展卡尔曼滤波算法达到截止条件，结束计算操作，确定锂离子电池的SOC值。4.根据权利要求1所述的锂离子电池SOC估算方法，其特征在于，所述确定电池等效电路模型中各模型参数与温度和SOC值的映射关系，包括：建立锂离子电池的电池等效电路模型，并建立所述电池等效电路模型的特性方程；基于电池等效电路模型进行脉冲放电操作，确定各个操作下的模型参数值；构建初始的模型参数与温度和SOC值的映射关系表达式，通过曲线拟合法确定各模型参数与温度和SOC值的映射关系表达式中的待定系数，根据所述待定系数确定各模型参数与温度和SOC值的映射关系。5.一种锂离子电池SOC估算装置，其特征在于，包括：确定模块，用于确定电池等效电路模型中各模型参数与温度和SOC值的映射关系；构建模块，用于根据电池等效电路模型和所述各模型参数与温度和SOC值的映射关系，建立电池离散状态空间模型；估算模块，用于通过迭代扩展卡尔曼滤波算法对电池离散状态空间模型的SOC值进行估算，确定锂离子电池的SOC值。6.根据权利要求5所述的锂离子电池SOC估算装置，其特征在于，所述构建模块，具体用于：并行运行至少两个卡尔曼滤波，结合所述电池等效电路模型和所述各模型参数与温度和SOC值的映射关系，建立电池离散状态空间方程和系统量测更新方程，并定义量测矩阵。7.根据权利要求6所述的锂离子电池SOC估算装置，其特征在于，所述估算模块，具体用于：对初始时刻的迭代扩展卡尔曼滤波算法进行初始化处理，确定初始时刻的初始状态估计值和初始状态误差协方差矩阵；2CN112557925A权利要求书2/2页并行运行所有的卡尔曼滤波，循环执行多次计算操作，每一次计算操作均执行多次所述迭代扩展卡尔曼滤波算法，每一次执行所述迭代扩展卡尔曼滤波算法时，执行时间更新，量测更新迭代，直至所述迭代扩展卡尔曼滤波算法达到截止条件，结束计算操作，确定锂离子电池的SOC值。8.根据权利要求5所述的锂离子电池SOC估算装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：建立锂离子电池的电池等效电路模型，并建立所述电池等效电路模型的特性方程；基于电池等效电路模型进行脉冲放电操作，确定各个操作下的模型参数值；构建初始的模型参数与温度和SOC值的映射