[发明专利]一种多模模型矿用锂离子电池荷电状态估计方法和装置

权利要求书

1.一种多模模型矿用锂离子电池荷电状态估计装置，其特征在于，包括

数据采集单元，所述数据采集单元主要采用LTC6811IC采集卡，用于采集矿用锂电池单体的端电压UL和电流I，所述数据采集单元还用于采集锂电池单体工作时的温度C；

充放电检测单元，所述充放电检测单元主要采用霍尔传感器，用于检测锂电池包的充放电的电流，以及检测锂电池是否存在充放电异常；

充电时间统计单元，所述充电时间统计单元用于对锂电池的充放电时间，记录充放电时间为t；

电池容量检测单元，所述电池容量检测单元用于根据电流、充放电时间以及初始容量Q1计算剩余容量；充电时I(t)为负；放电时I(t)为正；

模型判定单元，所述模型判定单元用于根据端电压估计值与测量值的误差，选择最佳等效电路模型，记录等效电路模型的参数；

荷电状态估计单元，所述荷电状态估计单元用于根据模型参数、端电压、电流和温度估算矿用锂离子电池的荷电状态。

2.根据权利要求1所述的一种多模模型矿用锂离子电池荷电状态估计装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块用于记录电池的荷电状态与端电压的关系曲线、充放电继电器闭合情况显示、BMS充放电通信握手显示。

3.根据权利要求2所述的一种多模模型矿用锂离子电池荷电状态估计装置，其特征在于，还包括无线接受发器、云服务基站，矿用电机车通过所述无线接受发器将车辆运行状况数据发送至所述云服务基站，通过网络与远程监控系统进行数据交换。

4.一种多模模型矿用锂离子电池荷电状态估计方法，其特征在于，用于权利要求3所述的多模模型矿用锂离子电池荷电状态估计装置，包括以下步骤；

采用混合脉冲功率特性实验对电池进行分析，获得4种常用等效电路模型参数；

采集锂电池的端电压UL和电流I，采集锂电池工作时的温度C；

根据端电压UL和电流I，对4种模型参数进行辨识，获得端电压的估计值UL′；

根据信息准则AIC＝2*k-2*ln(L)计算AIC值，L是UL的似然函数；

根据AIC值匹配最佳模型；

根据端电压UL和电流I，基于选定模型采用扩展卡尔曼滤波方法估计电池荷电状态。

5.根据权利要求4所述的一种多模模型矿用锂离子电池荷电状态估计方法，其特征在于，电池的荷电状态监测还包括：

判断锂电池的闲置时间是否大于固定时长；

如果闲置时间未超所述固定时长，则以上次估算周期结束时的锂电池电量作为本次估算周期的电量初始值；

如果闲置时间超出所述固定时长，则测量所述锂电池两端的电压，并通过查询开路电压-荷电状态表来得到电池电量初始值。