[发明专利]基于连续脉冲响应的锂离子电池模型参数辨识方法

权利要求书

1.基于连续脉冲响应的锂离子电池模型参数辨识方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、在锂离子电池单体上施加连续电流脉冲，获得电流激励下的电池极化电压，进而获得欧姆阻抗R₀；

根据0.05C倍率下的恒流充放电曲线，得到锂离子电池的开路电压OCV随着电池SOC变化的SOC-OCV曲线；

S2、基于电池二阶RC等效电路模型，得到电池的电压响应和步骤S1的连续电流脉冲激励之间的关系式，建立关于电池二阶RC等效电路模型参数的方程组，并根据电流激励求得解析解，将解析解作为待辨识参数的初始值；

S3、根据步骤S1得到的欧姆阻抗R₀，得到的SOC-OCV曲线，以及步骤S1所描述的连续电流脉冲下的电压响应，分离出电池欧姆极化外的极化电压；

S4、基于步骤S3得到的极化电压，以及步骤S2确定的待辨识参数的初始值，辨识出锂离子电池二阶RC等效电路模型的极化电阻R_p1、极化电阻R_p2、极化电容C_p1和极化电容C_p2；

步骤S2的具体步骤为：

S21、在连续电流脉冲下，当电流脉冲为波谷值时，施加电流前，锂离子电池RC网络波谷的极化电压值与周期数n的关系如式(1)：

在连续电流脉冲下，当电流脉冲为波峰值时，撤去电流前，锂离子电池RC网络波峰的极化电压值与周期数n的关系如式(2)：

其中：

T为每个周期中施加电流的时间，τ为RC模型中RC网络的时间常数，R_p为RC网络所对应的极化电阻，V_p(0)_n为第n周期下的波谷值，V_pn为第n周期下的波峰值；

S22、根据式(1)和(2)得到锂离子电池中除去欧姆极化的极化电压在若干个周期后进入稳态时的波峰值和波谷值：

其中：

V_sta-peak为锂离子电池中RC网络极化电压在若干个周期后进入稳态时的波峰值，V_sta-trough为锂离子电池中RC网络极化电压在若干个周期后进入稳态时的波谷值；

S23、根据式(2)和式(3)得到第i个RC网络中第一个周期与电池电压响应进入稳态后的波峰值之比：

S24、根据步骤S21～S23建立4个关于参数τ₁，τ₂，R_p1和R_p2的方程，其中：

τ₁和τ₂为二阶RC模型中两个RC网络的时间常数；R_p1和R_p2为二阶RC模型中两个RC网络的极化电阻；V_p11和V_p12为二阶RC模型中两个RC网络在第一个周期的波峰值；V_sta-peak1和V_sta-peak2为二阶RC模型中两个RC网络在若干个周期后的波峰值；V′_p1为第一个周期中RC网络总极化电压的波峰值；V′_p(0)₂为第二个周期RC网络总极化电压的波谷值；V′_sta-peak为电池电压响应进入稳态后RC网络总极化电压波峰值；V′_sta-trough为电池电压响应进入稳态后RC网络总极化电压波谷值；

V_p11+V_p12＝V′_p1 (6)

S25、根据步骤S24所建立的关于电池模型参数的方程组，将第一个周期RC网络总极化电压波峰值与第二个周期RC网络总极化电压波谷值以及电池电压响应进入稳态后RC网络总极化电压的波峰值与波谷值代入其中，得到关于V_p11，V_p12，τ₁，τ₂的解析解，并根据V_p1i＝IR_pi(1-e^-T/τi)求出R_p1和R_p2。