[发明专利]一种动力电池组峰值功率估计方法

说明书

本发明公开了一种动力电池组峰值功率估计方法，它解决了缺乏考虑动力电池组内部电池单体之间的不一致性的问题，具有显著提高动力电池组峰值功率估计的准确性的效果，其技术方案为：采用在线辨识方法实时更新动力电池一阶RC等效电路模型参数；基于动力电池一阶RC等效电路模型的状态空间表达式在线估计动力电池荷电状态SoC；考虑动力电池单体的荷电状态SoC、电压、电流和功率限制，计算动力电池单体的峰值功率；由得出的动力电池单体的峰值功率计算得到动力电池组的峰值功率，峰值充电功率由电压最高的动力电池单体决定，而峰值放电功率由电压最低的动力电池单体决定。

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别是涉及一种动力电池组峰值功率估计方法。

背景技术

为了保障电动汽车的安全高效运行，车载动力电池管理系统需要准确估计动力电池组的荷电状态、峰值功率和健康状态等。其中，峰值功率代表着电动汽车瞬间加速能力、能量回馈能力，如果峰值功率估计过高，会引起动力电池组过充电或者过放电，从而导致动力电池组寿命的快速衰退；相反，如果峰值功率估计过低，则会降低车辆驾驶性能，从而影响驾驶员对车辆的稳定操作，甚至引发安全事故。因此，峰值功率的准确估计直接关系到电动汽车的整车安全，极为重要。

传统的峰值功率估计方法一般是将动力电池组作为一个整体，缺乏考虑动力电池组内部动力电池单体之间的不一致性，导致估计结果过高或者过低，误差大。实际上，在充放电过程中需要全面考虑动力电池单体的电压、荷电状态SoC和电流等限制条件，忽略其中任何一个限制条件不仅很难得到准确的估计结果，而且会导致部分动力电池单体过充或过放，甚至引发安全问题。

现有技术中，虽然存在是关于电池单体的峰值功率估计方法，但本申请着重提出了一种关于多个电池单体串联组成的电池组的峰值功率估计方法。本申请在功率估计方面针对的对象是电池组，现有技术针对的对象是电池单体。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种动力电池组峰值功率估计方法，该方法充分考虑了串联动力电池单体之间的不一致性，在估计典型动力电池单体的峰值功率的基础上，估算动力电池组的峰值功率，准确度高。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种动力电池组峰值功率估计方法，其特征是，

步骤1：采用在线辨识方法实时更新动力电池一阶RC等效电路模型参数；

步骤2：基于动力电池一阶RC等效电路模型的状态空间表达式在线估计动力电池荷电状态SoC，并预测动力电池的端电压；

步骤3：考虑动力电池单体的最大和最小荷电状态SoC、动力电池单体的最高和最低电压、动力电池单体的最大充电电流和最小放电电流、动力电池单体的最大放电功率和最小充电功率限制，计算动力电池单体的峰值功率；

步骤4：由步骤3得出的动力电池单体的峰值功率计算得到动力电池组的峰值功率，动力电池组的峰值充电功率由电压和SoC最高的动力电池单体决定，而动力电池组的峰值放电功率由电压和SoC最低的动力电池单体决定。

进一步优选的技术方案，所述步骤1中的动力电池一阶等效电路模型表示为如下格式

将上式离散化可以得到：

U_t,k＝(1-a₁)U_oc,k+a₁U_t,k-1+a₂i_k+a₃i_k-1 (2)