[发明专利]考虑迟滞特性的混合动力系统电池开路电压模型优化方法

权利要求书

1.一种考虑迟滞特性的混合动力系统电池开路电压模型优化方法，其特征在于，步骤如下：

1)进行各工况下磷酸铁锂动力电池容量试验；

2)进行磷酸铁锂电池开路电压迟滞特性试验，建立简化开路电压迟滞模型；

3)对所选等效电路模型进行参数辨识；

4)使用粒子群优化算法对考虑迟滞特性的开路电压迟滞模型进行优化；

所述步骤2)具体包括：在不同环境温度和SOC下进行磷酸铁锂电池充电状态开路电压试验和放电状态开路电压试验，得到电池开路电压迟滞特性曲线，所述SOC根据上述步骤1)中所测不同温度下容量使用安时积分法计算所得；对电池充电和放电状态分开建模，所建立的考虑温度和充放电状态影响的简化开路电压迟滞特性模型如下：

放电状态：U_{d_op}(T)＝λ₁(T)*(U_c(T)-U_d(T))+U_d(T)

充电状态：U_{c_op}(T)＝λ₂(T)*(U_c(T)-U_d(T))+U_d(T)

式中，U_{d_op}(T)表示温度T下放电状态时所建模型的开路电压；U_{c_op}(T)表示温度T下充电状态时所建模型的开路电压；U_d(T)为温度T时放电状态下所测得开路电压；U_c(T)为温度T时充电状态下所测得开路电压；λ₁(T)和λ₂(T)为占比系数，随不同温度而变化，也是模型中待优化系数；

对电池分别进行充、放电状态参数辨识试验，并选用Thevenin模型为等效电路模型，使用遗传算法对等效电路模型参数进行辨识，从而得到R₀、R₁、C₁；之后在不同温度节点下对磷酸铁锂电池进行连续DST充放电工况试验，并依据电压差分方程和所建立的开路电压迟滞特性模型，得出模型端电压值；电压差分方程如下所示：

电池模型输出端电压如下所示：

放电状态时：U_h(k)＝U_{d_op}(T)-Y(k)＝λ₁(T)*(U_c(T)-U_d(T))+U_d(T)-Y(k)

充电状态时：U_h(k)＝U_{c_op}(T)-Y(k)＝λ₂(T)*(U_c(T)-U_d(T))+U_d(T)-Y(k)；

之后分别在不同温度节点下以所得的模型端电压值和DST工况实测端电压值累积误差最小为优化目标，使用粒子群优化算法对不同温度的λ₁(T)和λ₂(T)进行优化，得到最优的简化开路电压迟滞特性模型；粒子群优化算法适应度函数为：

式中，U_DST(k)为DST工况下实测电池端电压，U_h(k)为开路电压迟滞特性的等效电路模型端电压值；

最终得到优化后产生的不同温度下的占比系数λ₁(T)和λ₂(T)，最终得到不同温度下最优的开路电压迟滞特性模型。

2.根据权利要求1所述的考虑迟滞特性的混合动力系统电池开路电压模型优化方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括：使用电池测试台架在不同温度和充放电倍率下对磷酸铁锂电池进行容量测试，得到不同环境下的电池充放电容量。