[发明专利]用于监测卡尔曼滤波器的稳定收敛行为的方法和设备

权利要求书

1.一种用于监测卡尔曼滤波器的稳定收敛行为的方法，该方法估计能量存储系统的状态和/或参数，其中，将由所述卡尔曼滤波器提供的关于所述能量存储系统的至少一个状态和/或参数的协方差行为与所述状态和/或参数的相应期望协方差行为进行比较，其中，针对所述能量存储系统的所述协方差行为超过所述相应期望协方差行为的每个状态和/或每个参数，自动将所述卡尔曼滤波器停用，其中，所述期望协方差行为具有随时间推移减小的漏斗函数TF(t)，其中，TF(t)＝a·e^bt+c具有可配置系数a、b、c。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)基于形成为电池单元的所述能量存储系统相对于所述电池单元的至少一个电池单元特性变量的特性参数行为来确定双卡尔曼滤波器(2)的形成为卡尔曼滤波器的状态估计器(2A)的噪声分量，并且确定所述双卡尔曼滤波器(2)的形成为卡尔曼滤波器的参数估计器(2B)的噪声分量；以及

(b)基于所确定的噪声分量，通过所述双卡尔曼滤波器(2)来使电池单元状态和电池单元参数适应于形成为电池单元的所述能量存储系统的指定电池模型。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，形成为电池单元的所述能量存储系统的所述电池单元状态具有所述电池单元的荷电状态SoC和所述电池单元的扩散电压U_d，其中，所述电池单元参数具有所述电池单元的内阻R_i、所述电池单元的额定电容C_n、所述电池单元的扩散电阻R_d以及所述电池单元的扩散电容C_D，并且其中，所述电池单元特性变量具有所述电池单元的负载特性变量、所述电池单元的温度T和/或所述电池单元的老化特性变量。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所确定的噪声分量具有过程噪声和/或测量噪声，

其中，所述过程噪声包括所述电池单元状态的过程噪声、和/或所述电池单元参数的过程噪声。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述双卡尔曼滤波器(2)的所述状态估计器(2A)的状态向量具有所述电池单元的所述电池单元状态，并且所述双卡尔曼滤波器(2)的所述参数估计器(2B)的状态向量具有所述电池单元的所述电池单元参数，其中，基于检测到的电池单元状态和检测到的电池单元参数来控制所述电池单元的负载，

其中，由所述双卡尔曼滤波器(2)的所述状态估计器(2A)适配的所述电池单元的所述电池单元状态和由所述双卡尔曼滤波器(2)的所述参数估计器(2B)适配的所述电池单元的所述电池单元参数被输出到控制单元(5)，用于控制连接到所述电池单元的负载(6)，和/或用于控制连接到所述电池单元的电流源(7)。

6.根据权利要求2所述的方法，其中，形成为电池单元的所述能量存储系统的所述特性参数行为针对每个电池单元参数指示其平均值μ_BZP和/或其相对于所述电池单元的每个电池单元状态的方差σ_BZP，

其中，所存储的所述电池单元的特性参数行为是基于通过传感器检测到的测量变量而确定的，所述测量变量包括所述电池单元的端子电流、端子电压和/或温度。

7.根据权利要求2所述的方法，其中，电池单元参数的过程噪声根据其关于电池单元状态的读出特性参数行为以及根据该电池单元状态随时间推移的变化来确定，其中，电池单元状态的过程噪声根据其关于至少一个电池单元参数的读出参数行为来确定。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，对于通过传感器检测的每个测量变量，其测量变量噪声基于相应测量变量传感器的相对于从数据存储器中读出的所述测量变量的噪声行为的平均值μ_MG和/或方差σ_MG来计算，其中，对计算出的所有测量变量的测量变量噪声求和，以便确定所述测量噪声。