[发明专利]一种基于可变时间尺度的电池容量在线估计方法

权利要求书

1.一种基于可变时间尺度的电池容量在线估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于模型的SOC估计：

1)根据电池动态特性建立电池等效电路模型，电池等效电路模型为Rint内阻模型、Thevenin模型、DP模型或PNGV模型，当电池等效电路模型采用Thevenin模型时，其电池模型离散方程为：

其中，下标k和k-1均为采样时刻，Δt为电流采样周期，即参数辨识与SOC估计的小时间尺度，τ_p为时间常数，U_oc为电池的开路电压，R_o为电池的欧姆内阻，R_p和C_p分别为电池的极化电阻和极化电容，U_p为极化电阻两端的电压，U_l与I_l分别为电池的端电压与电流；

2)根据采样得到的电池电流电压数据，在小时间尺度内对电池等效电路模型的参数进行辨识；

3)在与参数辨识相同的小时间尺度内实时估计电池的SOC；

基于可变时间尺度的电池容量估计：

4)选择电池容量估计的大时间尺度的初始时刻，将此时的电池SOC作为初始SOC，并从此时刻开始进行电量累积；

5)判断在小时间尺度内电池电量累积绝对值是否大于阈值，若是，则进行步骤6)，若否，则返回步骤2)；

6)记录此时刻的电池SOC作为该次容量估算步长内的最终SOC，根据SOC变化量以及该时间段内的电量累积，进行电池容量估计并输出电池容量，并重复步骤2)-6)，实现电池容量的在线估计，电池容量的计算式为：

其中，k₁为大时间尺度的初始时刻，k₂为电池电量累积绝对值大于阈值时的时刻，为电池电量累积，和分别为k₁时刻和k₂时刻的SOC值，L为当前的估计次数，所述的电池容量估计的大时间尺度是可变的，并且大时间尺度为小时间尺度的n倍，n为整数且n≥2。

2.根据权利要求1所述的一种基于可变时间尺度的电池容量在线估计方法，其特征在于，所述的步骤2)中，采用递推最小二乘算法进行电池等效电路模型的参数辨识，辨识参数包括电池的欧姆内阻R_o、电池的极化电阻R_p和电池的极化电容C_p。

3.根据权利要求1所述的一种基于可变时间尺度的电池容量在线估计方法，其特征在于，所述的步骤3)中，以极化电阻两端的电压U_p和SOC作为系统状态，以电池电流I_l为输入，电池端电压U_l为系统输出，采用Kalman滤波法进行电池SOC的估计。