[发明专利]一种基于二次更新滤波的电池化成充放状态估计方法

权利要求书

1.一种基于二次更新滤波的电池化成充放状态估计方法，所述方法在进行电池化成充放状态估计时，分别获得k+1时刻预测步和更新步，进而将k+1时刻预测步和更新步组成线性不等式组，通过对线性不等式组求解，得到k+1时刻包含系统真实状态的上下界；其特征在于，所述方法在获得k+1时刻更新步时，先根据电池系统初始状态量以及系统观测矩阵获得k+1时刻状态一次量测更新表示，再根据k+1时刻状态一次量测更新表示和k+1时刻预测步获得k+1时刻状态二次量测更新表示，将k+1时刻状态二次量测更新表示整理为线性不等式组，通过对k+1时刻状态二次量测更新表示对应的线性不等式组求解，得到k+1时刻包含系统真实状态的上下界；所述电池系统指电池化成工艺内的时滞DC/DC变换器电路系统；

所述方法包括：

步骤一：获取电池化成工艺内的时滞DC/DC变换器电路系统的模型；

步骤二：根据步骤一获取到含时滞DC/DC变换器电路系统的模型，建立时滞DC/DC变换器电路系统离散化的状态空间模型；

步骤三：获取时滞DC/DC变换器电路系统的初始状态空间参数矩阵以及初始状态量、估计步长L、时滞步长h；

步骤四：根据步骤二建立的状态空间模型，由步骤三获取到的初始状态空间参数矩阵、初始状态量以及时滞步长h得到k+1时刻预测状态可行集的凸空间体表示；

步骤五：在步骤四得到k+1时刻预测状态可行集的凸空间体表示基础上，得到k+1时刻状态二次更新的凸空间体表示；

步骤六：根据凸空间体约束条件，将k+1时刻状态二次更新的凸空间体表示整理成线性不等式组；

步骤七：采用线性规划对步骤六得到的线性不等式组求解，得到k+1时刻包含系统真实状态的上下界；

所述步骤五包括：

5.1根据电池系统原始输出数据以及系统观测矩阵获得k+1时刻状态一次量测更新表示，得到k+1时刻状态一次量测更新表示S_k+1；

5.2将k+1时刻状态一次量测更新表示S_k+1与步骤四得到的k+1时刻预测状态可行集的凸空间体表示取交集，得到k+1时刻状态二次量测更新表示X(k+1)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时滞DC/DC变换器电路系统包括直流电源、电感、电容及开关管和所述步骤二包括：

根据时滞DC/DC变换器电路系统离散化的模型得到如下状态表达式：

其中，系统状态量为x(k)＝[i_cha(k) i_dis(k) v_c(k)]^T，其中i_cha(k)和i_dis(k)分别为时滞DC/DC变换器电路系统充电与放电时的流经电感的电流，v_c(k)为时滞DC/DC变换器电路系统的输出电压；

系统输入量u(k)＝[d₁(k) d₂(k) 0]^T，其中d₁(k)和d₂(k)分别为开关管和开关信号的占空比；w(k)表示未知但有界的扰动噪声，其中表示扰动噪声的最大界限值；

A表示时滞DC/DC变换器电路系统的状态空间矩阵，A_h表示时滞状态量的状态空间矩阵，h表示时滞步长，B表示输入矩阵，D表示扰动作用矩阵；

以充电时电感电流测量值和放电时电感电流测量值以及系统的输出电压测量值作为状态空间模型的输出，同时加入测量噪声v(k)得到其输出方程：

y(k)＝Cx(k)+v(k) (3)

系统输出量为其中和分别为充电与放电模式时电感电流测量值，为系统的输出电压测量值；

根据式(1)和式(3)建立时滞DC/DC变换器电路系统的状态空间模型为：

y(k)＝Cx(k)+v(k) (4)

v(k)表示未知但有界的测量噪声，其中表示测量噪声的最大界限值；C表示输出矩阵。