[发明专利]一种动力电池多维度融合SOC和SOH在线联合估算的方法

权利要求书

1.一种动力电池多维度融合SOC和SOH在线联合估算的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：以电池戴维南等效电路模型为基础构建二阶RC电路，通过混合脉冲功率性能测试Hybrid PulsePower Characteristic HPPC采集实验数据，辨识出参数极化内阻R₁和R₂，极化电容C₁和C₂；

步骤2：建立SOC与电流、库伦效率、额定容量参数之间的数学关系以及SOH分别与电池各个生命时期内阻、容量之间的数学关系；

步骤3：采用Dual-EKF对动力电池进行SOC和SOH的在线联合估计；分别使用EKF算法对电池的SOC、电池内阻R、电池当前可用容量Q进行联合估计，得到最优估计值；

步骤4：基于步骤3中EKF算法得到的实时估算结果，建立动力电池综合健康状态值，实时评估动力电池健康状态；

所述步骤1中，构建的戴维南二阶RC等效电路模型具体包括：极化电阻R₁和R₂,极化电容C₁和C₂,欧姆内阻R₀，极化电阻R₁与极化电容C₁并联，极化电阻R₂与极化电容C₂并联，构成两组RC回路，两组RC回路与欧姆内阻R₀、动力电池联构成动力电池的戴维南二阶RC等效电路，电池端电压为U₀，负载电流I，电池开路电压U_oc；

建立相应的数学模型为：

U₀＝U_OC-IR₀-U₁-U₂ (1)

上式中，U₁，U₂表示两RC回路中的极化电压，分别为对应的导数；

所述步骤4中建立的综合健康状态值SOH_Ti，具体为：

其中，α_R为内阻健康状态权重系数，α_Q为容量健康状态权重系数，建立综合健康状态值SOH_Ti，

通过正规化最小二乘算法，确定权重系数α_R和α_Q；建立如下式(17)线性方程组：

上式简化为|Xα_i|＝Y，其中样矩阵本记为X，参数矩阵记为向量α_i，真实值记为向量Y，根据最小二乘回归原理得出下式(18)：

用拉格朗日乘数法加入约束条件，

上式中，f(x)表示为a，b为拉格朗日乘子，通过拉格朗日函数，进行迭代进而得出：

乘子迭代公式为：

令

γ_k≤ε，误差达到最小值时就是回归方程的最优解，ε为计算精度，求得α_R和α_Q。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池多维度融合SOC和SOH在线联合估算的方法，其特征在于，所述步骤1中，通过HPPC测试采集实验数据，根据改进的戴维南二阶模型，通过基尔霍夫电压电流定律和基本电路原理建立相应的数学关系式(3)辨识出参数R₁，R₂，C₁，C₂，

上式中，电流I充电电流为正,放电电流为负，τ₁、τ₂为时间常数，其中τ₁＝R₁C₁、τ₂＝R₂C₂；将端电压式表示如下方程式(4)：

利用方程式中的系数与参数之间的关系得到模型辨识参数，具体的数学关系式如下(5)：