[发明专利]一种动力电池峰值功率在线估计方法

权利要求书

1.一种动力电池峰值功率在线估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，利用HPPC测试实验获取电池的一阶RC等效电路模型参数，作为初始值；电池一阶RC等效电路模型为：

式中，V_p为电池极化电压，R_o为电池欧姆内阻，R_P为电池极化内阻，C_P为电池极化电容，I为电池工作电流，OCV为电池的开路电压，V_t为电池端电压；

将公式(1)离散化得到方程组为：

式中t_s为采样时间；

步骤2，根据获取的模型参数，计算电流限制、电压限制和SOC限制三者限制条件中，两两限制条件之间的分界点，得出每个限制条件起作用的SOC区间，计算过程包括：

步骤21、计算SOC限制下的峰值电流：

式中为SOC限制下的放电峰值电流，为SOC限制下的充电峰值电流，C_n为电池的额定容量，SOC_max和SOC_min分别为设定下电池SOC的最大值和最小值，η为库伦效率，L为周期数；

步骤22、计算电压限制下的峰值电流：

式中为电压限制下的放电峰值电流，为电压限制下的充电峰值电流，V_t,max和V_t,min分别为设定下电池端电压的最大值和最小值；

步骤23、计算电流限制和SOC限制下的分界点：

式中和分别为放电和充电情况下电流限制和SOC限制的分界点；和分别为放电和充电下的最大电流；

步骤24、计算电流限制和电压限制下的分界点：

式中和分别为电压限制起作用下放电和充电情况k+L时刻开路电压的最大值；

根据和可以得出对应的SOC的值，分别为和其分界点包括：

式中和分别是放电和充电情况下电流限制和电压限制的分界点；

步骤25、计算SOC限制和电压限制下的分界点：

式中和分别是k+L时刻放电和充电情况下SOC限制时的端电压；和分别是放电和充电情况下SOC限制点处的OCV电压，V_p(k+L)为k+L时刻下的极化电压；

将和分别与放电和充电限制电压对比可以得出，放电情况下：(1)此时SOC限制起作用；(2)此时电压限制起作用；充电情况下：(1)此时SOC限制起作用；(2)此时电压限制起作用；

根据公式(2)可得出

根据公式(9)可得出

式中和分别为k+L时刻放电和充电情况下SOC限制时的端电压的最小值和最大值；因此，可得出放电情况下，如果则电压限制可忽略；充电情况下，如果则电压限制可忽略；

步骤3，利用DEKF算法在线估计电池的模型参数和SOC，根据步骤2中限制条件区间，确定起作用的限制条件，计算峰值功率。

2.根据权利要求1所述的动力电池峰值功率在线估计方法，其特征在于，所述步骤1中，HPPC测试实验获取电路模型参数的方法为：

HPPC测试实验通过对电池两端施加短暂的电流脉冲，根据电池端电压的变化特征，结合电池一阶RC等效电路模型，获得电池当前SOC下的欧姆内阻、极化内阻和极化电容。

3.根据权利要求1所述的动力电池峰值功率在线估计方法，其特征在于，所述步骤3具体步骤包括

步骤31、利用DEKF算法更新当前电池的SOC、极化电压、电池内阻R_o、极化内阻R_p和极化电容C_p；

步骤32、根据当前电池的SOC，判断哪个限制条件会起作用；

步骤33、根据对应的限制条件，计算当前充放电峰值电流分别为和

步骤34、根据公式(2)，进行多次迭代获得k+L时刻的端电压大小，式(11)所示：

根据公式(11)和步骤33中得出的充放电峰值电流，可得出电池的充放电峰值功率分别为和如式(12)所示：