[发明专利]基于多约束条件粒子群优化算法的锂电池组参数辨识方法有效
| 申请号： | 202011446598.9 | 申请日： | 2020-12-11 |
| 公开（公告）号： | CN112464571B | 公开（公告）日： | 2022-05-27 |
| 发明（设计）人： | 王立欣;李俊夫;冀禹昆;刘能锋;于全庆;王宇海;楚潇 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨工业大学（深圳）;哈尔滨工业大学(威海) |
| 主分类号： | G06F30/27 | 分类号： | G06F30/27;G06N3/00;G06F111/04 |
| 代理公司： | 哈尔滨市松花江专利商标事务所 23109 | 代理人： | 高倩 |
| 地址： | 518055 *** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 约束条件 粒子 优化 算法 锂电池 参数 辨识 方法 | ||
1.基于多约束条件粒子群优化算法的锂电池组参数辨识方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1、建立锂离子单体电池电化学模型；
步骤2、采用激励响应法对锂离子电池单体电化学模型进行辨识，得到锂离子电池单体电化学模型参数值；
步骤3、根据步骤2得到的模型参数值，设定锂离子电池组电化学模型的参数值范围；
步骤4、采用多约束条件粒子群优化算法从设定锂离子电池组电化学模型的参数值范围中，得到锂离子电池组的模型参数向量；
步骤1中，锂离子单体电池电化学模型为：
Uapp(tk)＝Up(ysurf(tk))-Un(xsurf(tk))-RohmI(tk) 公式1，
式中，Uapp(tk)为tk时刻锂离子电池单体的理论端电压，Up和Un分别为正极开路电势和负极开路电势，ysurf(tk)和xsurf(tk)分别为tk时刻正极固相表面锂离子浓度和tk时刻负极固相表面锂离子浓度，Rohm为锂离子电池等效的欧姆内阻，I(tk)为tk时刻的外电流，
由于电池组采用串联的连接方式，电池组总端电压Uapp_pack等于串联各单体电池电压的总和，电池组总端电压为：
式中，Ntotal为电池组中电池单体的个数，Uapp_m是锂离子电池组中第m个锂离子电池单体的端电压；
步骤2中，采用激励响应法对锂离子电池单体电化学模型进行辨识，得到锂离子电池单体电化学模型参数值，包括：正极初始嵌锂量y0、负极初始嵌锂量x0、正极容量Qp和负极容量Qn；
正极初始嵌锂量y0和负极初始嵌锂量x0的获得过程为：
对电池进行0.02C小倍率放电测试，获取电池从满电状态到放电至2.5V对应的电压、电流I数据，并利用安时积分法获取电池的总放电容量Qall，
根据公式：
获得任意时刻的电池荷电状态SOC，
式中，t为时间，
对电池进行0.02C小倍率放电测试，测量此时锂离子电池单体的实际端电压，让锂离子电池单体的实际端电压等于电池的开路电压Eocv，采用最小二乘拟合方法并结合公式：
Eocv＝Up[y0+Dy(1-SOC)]-Un[x0-Dx(1-SOC)] 公式4，
得到正极初始嵌锂量y0、负极初始嵌锂量x0、正极嵌锂量变化范围Dy和负极嵌锂量变化范围Dx，
式中，Up和Un分别正极开路电势曲线和负极开路电势曲线；
正极容量Qp和负极容量Qn表示为：
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