[发明专利]基于电动车辆的荷电状态估算方法和装置

权利要求书

1.一种基于电动车辆的荷电状态估算方法，其特征在于，包括以下步骤：

预先对电动车辆的动力电池进行HPPC实验，以根据实验结果拟合得到开路电压和荷电状态之间的第一函数关系，以及直流内阻与荷电状态之间的第二函数关系；其中，第二函数关系是进行HPPC实验过程中，采用Rint等效电路模型，测得不同荷电状态取值对应的直流内阻取值，以绘制直流内阻曲线；所述直流内阻曲线的横坐标为荷电状态取值，纵坐标为直流内阻取值；采用四次多项式对所述直流内阻曲线进行拟合得到的；

对所述动力电池的开路电压进行周期性测量，得到多个周期测得的开路电压测量值；

将多个周期测得的开路电压测量值代入所述第一函数关系，计算得到多个周期的荷电状态计算值；

将所述多个周期的荷电状态计算值代入所述第二函数关系，计算得到对应的多个周期的直流电阻计算值；

将对应同一周期的直流电阻计算值，以及开路电压测量值对应代入扩展卡尔曼滤波算法方程的观测方程中，以及将所述周期的荷电状态计算值对应代入所述扩展卡尔曼滤波算法方程的状态方程中；

采用扩展卡尔曼滤波算法，根据代入后的观测方程和代入后的状态方程进行递推估计，得到荷电状态估计值。

2.根据权利要求1所述的荷电状态估算方法，其特征在于，所述观测方程包括：u_oc,k’＝G(s_k,i_k)+v_k；

其中，G(s_k,i_k)＝u_oc,k+i_kR_0,k，u_oc,k为所述周期K时刻的开路电压测量值，u_oc,k’为所述周期k’时刻的开路电压测量值，R_0,k为所述周期K时刻的直流电阻计算值，i_k为所述动力电池在所述周期K时刻的充放电电流，v_k为所述周期K时刻的量测噪声。

3.根据权利要求1所述的荷电状态估算方法，其特征在于，所述状态方程包括：

其中，T_s为采样周期，C_n为所述动力电池的额定容量，s_k为所述周期K时刻的荷电状态计算值，s_k-1为所述周期k-1时刻的荷电状态计算值，i_k-1为动力电池在所述周期K-1时刻的充放电电流，w_k-1为在所述周期K-1时刻的随机干扰。

4.根据权利要求1所述的荷电状态估算方法，其特征在于，所述预先对电动车辆的动力电池进行HPPC实验，以根据实验结果拟合得到开路电压和荷电状态之间的第一函数关系，包括：

对所述动力电池进行HPPC实验，测得不同荷电状态取值对应的开路电压取值，以绘制充放电开路电压曲线；所述充放电开路电压曲线的横坐标为荷电状态取值，纵坐标为开路电压取值；

采用四次多项式对所述充放电开路电压曲线进行拟合，得到所述第一函数关系。

5.根据权利要求4所述的荷电状态估算方法，其特征在于，所述测得不同荷电状态取值对应的直流内阻取值，以绘制直流内阻曲线，包括：

针对每一个充放电方向，测得不同荷电状态取值对应的直流内阻取值；

绘制对应充放电方向的直流内阻曲线。

6.根据权利要求4所述的荷电状态估算方法，其特征在于，所述测得不同荷电状态取值对应的开路电压取值，以绘制充放电开路电压曲线，包括：

针对每一个充放电方向，测得不同荷电状态取值对应的开路电压取值；

将对应同一荷电状态取值的各充放电方向的开路电压取值，计算开路电压平均值；

根据所述开路电压平均值和对应的荷电状态取值，绘制充放电开路电压曲线。