[发明专利]动力电池的电芯荷电状态估算方法及电池管理系统

说明书

本发明涉及汽车动力电池技术领域，提供一种动力电池的电芯荷电状态估算方法及电池管理系统，解决了现有技术中估算动力电池的电芯SOC时，精度低，计算速度慢的问题。本发明所述的动力电池的电芯荷电状态估算方法包括：获取预设电芯等效电路模型中的参数、负载电流以及每个电芯的端电压；根据预设电芯等效电路模型中的参数、负载电流以及电芯参考电压，利用EKF算法确定电芯参考SOC以及电芯平均开路电压，电芯参考电压由动力电池中电芯的端电压确定；根据预设电芯等效电路模型中的参数、每个电芯的端电压、电芯参考电压以及电芯平均开路电压，利用RLS算法确定每个电芯的SOC偏差；根据每个电芯的SOC偏差和电芯参考SOC之和，得到动力电池的每个电芯的SOC估计值。

技术领域

本发明涉及汽车动力电池技术领域，特别涉及一种动力电池的电芯荷电状态估算方法及电池管理系统。

背景技术

SOC(State of Charge，荷电状态)直接反映动力电池的剩余电量，是电动汽车电池管理的首要参数。现有技术中对动力电池的SOC估算方法包括扩展卡尔曼滤波算法(EKF)，是一种状态估计算法，将动力电池看成一个动态系统，SOC是系统的一个内部状态变量。但是由于动力电池通常为多个电芯的串联，一般的算法是只针对最高和最低端电压对应的电芯应用EKF算法估算SOC，但是不能估算所有电芯的SOC，而如果应用EKF分别估算每个电芯的SOC，则计算负载可能达到10ms量级，计算复杂度高。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种动力电池的电芯荷电状态估算方法及电池管理系统，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种动力电池的电芯荷电状态估算方法，所述动力电池的电芯荷电状态估算方法包括：获取所述动力电池的预设电芯等效电路模型中的参数、所述动力电池的负载电流以及所述动力电池中每个电芯的端电压；根据所述预设电芯等效电路模型中的参数、所述动力电池的负载电流以及所述动力电池中的电芯参考电压，利用EKF(Extended KalmanFilter，扩展卡尔曼滤波器)算法确定所述动力电池的电芯参考荷电状态SOC以及电芯平均开路电压，所述电芯参考电压由所述动力电池中电芯的端电压确定；根据所述预设电芯等效电路模型中的参数、每个电芯的端电压、所述电芯参考电压以及所述电芯平均开路电压，利用RLS(recursive least squares，递推最小二乘)算法确定所述动力电池中每个电芯的SOC偏差；根据每个电芯的SOC偏差和所述动力电池的电芯参考SOC之和，得到所述动力电池的每个电芯的SOC估计值。

进一步地，所述预设电芯等效电路模型为RC等效电路模型。

进一步地，所述预设电芯等效电路模型为二阶RC等效电路模型，包括依次串联的欧姆内阻、由第一极化电阻和并联连接的第一极化电容组成的第一RC网络单元、由第二极化电阻和并联连接的第二极化电容组成的第二RC网络单元、电流源。

进一步地，所述获取所述预设电芯等效电路模型中的参数包括：根据预设离线参数辨识表或在线参数辨识方法，确定所述电芯等效电路模型中的欧姆内阻、第一极化电阻、第一极化电容、第二极化电阻、第二极化电容的数值。