[发明专利]一种基于多种sigma点的锂电池SOC估计方法

权利要求书

1.一种基于多种sigma点的锂电池SOC估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在不同温度下，采用间隔静置法进行锂电池的充放电试验，并拟合出不同温度下的SOC-OCV曲线；

S2：根据锂电池工作机理，建立二阶RC等效电路的数学模型；

S3：在不同温度下，进行锂电池DST工况充放电试验，根据递推最小二乘法辨识锂电池的模型参数；并建立基于温度效应的锂电池离散化的非线性状态空间模型方程；

S4:运用基于多种sigma点的锂电池SOC估计方法算法估算锂电池荷电状态值；

联合UT变换比例修正采样和中心差分Stirling插值,分次循环进行非线性状态空间模型中的SOC估计，设定某工况下锂电池充放电时间共为N秒，在此工况下进行锂电池的SOC估计，所述的步骤S4包括以下步骤：

S4-1：初始化

1)测量环境温度，准备好不同温度的SOC-OCV曲线，该温度下二阶等效电路模型参数：R₀、R₁、R₂、C₁、C₂；

2)取第1秒时猜测的SOC初始值：S₀，初始协方差矩阵P₀；

3)过程噪声ω(k),量测方程噪声ν(k)；

4)设定中心差分变换给定区间长度h＝1.6，状态向量维数L＝3；

S4-2：确定权值

计算均值权值W_c1，W_m，W_c，公式如下

当jj从2到2L+1，

其中α＝0.01，β＝2，λ＝3×α²-L

S4-3：第一次循环，时间t从2到N秒，进行SOC估计；

1)确定sigma点集合

采用中心差分Stirling插值，确定sigma点集1

采用UT变换，确定sigma点集2

2)时间更新，计算先验均值和协方差

对协方差进行Cholesky分解

3)sigma点集更新

sigma点集1更新：

sigma点集2更新：

4)量测方程更新

基于sigma点集1的状态估计和量测方程更新：

卡尔曼增益：

状态估计更新：

协方差更新：

基于sigma点集2的状态估计和量测方程更新：

卡尔曼增益：

状态估计更新：

协方差更新：

5)基于多种sigma点纠正SOC估计值的初始误差；

取t时刻Xc(:,t)与Xu(:,t)两个矩阵的第一行：

Xc(1,t)，Xu(1,t)

若

则

若

其中，δ为阈值，如取0.0000015；

结束该次循环，输出此时的时间t，并取M＝t；

S4-4：第二次循环，时间t从M到N秒，进行SOC估计

1)确定sigma点集合：

2)时间更新，计算先验均值和协方差：

3)sigma点集更新：

4)量测方程更新：

卡尔曼增益：

状态估计更新：

协方差更新：

根据先前定义矩阵最终的Xc(:,t)即为基于多种sigma点进行锂电池状态估计的三个参数，SOC，R₁两端的电压值，R₂两端的电压值；其中Xc(1,t)为基于多种sigma点进行锂电池状态估计的SOC值。