[发明专利]一种动力电池OCV曲线在线重构方法

说明书

本发明提供了一种动力电池OCV曲线在线重构方法，基于在线参数辨识和SOC估计结果，对OCV曲线进行在线重构。由于每个电池单体之间的OCV曲线存在不一致性，且随着温度的变化和电池的老化，OCV曲线也会发生变化，因此，每个电池单体的OCV曲线是未知的。传统的开路电压测试实验方法，只能得到特定单体在特定环境状态下的OCV曲线，而本发明可以根据在线参数辨识和SOC估计结果对OCV曲线进行在线重构，不仅能节省大量的实验时间，而且可以在线、及时地对OCV曲线进行局部修正。

技术领域

本发明涉及动力电池系统管理技术领域，尤其是动力电池的开路电压曲线重构技术。

背景技术

目前，基于模型的动力电池状态估计算法通常采用开路电压(OCV)与荷电状态(SOC)函数关系，对安时积分法得到的SOC估计值进行修正，故SOC估计精度非常依赖于OCV-SOC曲线的精度。OCV-SOC曲线通常由OCV测试实验得到，OCV测试实验耗时长，且只能得到特定单体在特定环境状态下的OCV曲线。而每个电池单体之间的OCV曲线存在不一致性，且随着温度的变化和电池的老化，OCV曲线也会发生变化，所以每个电池单体在不同环境和老化状态下的OCV曲线是未知的。因此，本领域需要一种能够在线获取OCV-SOC函数关系、重构OCV曲线的方法，对OCV曲线进行在线修正和更新。

发明内容

针对上述本领域中存在的技术问题，本发明提供了一种动力电池OCV曲线在线重构方法，具体包括以下步骤：

步骤1、对多项式形式的OCV-SOC函数关系表达式进行改写；

步骤2、实时在线获取并存储动力电池运行过程中的端电压和电流数据；

步骤3、进行在线参数辨识，得到OCV辨识结果；

步骤4、进行SOC估计，得到SOC估计结果；

步骤5、根据端电压预测误差，以端电压误差小于设定值作为条件，对符合所述条件的数据点进行筛选与计数；

步骤6、判断筛选的所述数据点累计数量是否达到触发OCV重构程序的条件，每当累计数量达到所述触发条件，对OCV曲线进行一次的重构；

步骤7、进行下一时刻的参数辨识和SOC估计。

进一步地，所述步骤1中对多项式形式的OCV-SOC函数关系表达式进行改写，具体包括：对于一个n次多项式函数，共有n+1个系数，则其表达式可由平面内n+1个互不重合的点确定，即可将n次多项式函数改写为：

式中，U_OC表示开路电压OCV，z表示电池的荷电状态SOC，OCV曲线经过的n+1个点的坐标分别为(x₀,y₀),(x₁,y₁),…,(x_n,y_n)，定义这些点为控制点；z_n为SOC从0次方到n次方组成的向量，y为控制点纵坐标组成的向量，X为控制点横坐标从0次方到n次方组成的矩阵；控制点的横坐标为互不相等的实数，可根据实际需要自行选定。由于SOC的物理意义，控制点的横坐标通常在0至100％之间；选定控制点的横坐标后，控制点的纵坐标即可作为该OCV-SOC函数关系表达式的系数，得到控制点的初始纵坐标向量即可得到初始的OCV曲线。

进一步地，所述步骤6具体包括：

步骤6.1，读取经步骤5筛选得到的各数据点的SOC值，确定其分别所处的SOC区间；

步骤6.2，根据所述SOC区间，激活相应的控制点，被激活的控制点的纵坐标被选为待更新的变量，未被激活的控制点的坐标则保持不变；