[发明专利]基于限定记忆递推最小二乘算法的锂电池SOC估算方法

说明书

本发明公开了一种基于限定记忆递推最小二乘算法的锂电池SOC估算方法，基于锂电池二阶RC等效电路模型，确定待辨识参数向量；设计限定记忆递推最小二乘算法，去除旧数据，使用只包括限定长度的新数据，以提高在线参数辨识的精度，再采用EKF实现了对锂离子电池SOC值的有效迭代计算。本方法在充分考虑锂离子电池工作特性的基础上，基于等效电路模型，改进以RLS和卡尔曼为基础的迭代计算过程，实现锂离子电池SOC估算模型的建立和SOC值的数学迭代运算算法的可靠运行，不仅提高了计算可靠性，还可为不同应用场景下的锂离子电池SOC估算模型的建立和SOC值计算提供方法参考，具有计算简洁、适应性好和精度高的优点。

技术领域

本发明涉及一种锂电池SOC值估算方法，尤其涉及一种基于限定记忆递推最小二乘算法的锂电池SOC估算方法。

背景技术

在锂离子电池组的整个生命周期中，电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)对核心参数SOC的监控和调节将影响应急动力输出的效果和安全性；因此，实时监测该参数的变化，并基于此保障锂离子电池组的工作性能是非常必要的；由于BMS中的成组SOC估算技术尚不成熟，使用过程中存在的安全隐患严重制约了锂离子电池组的发展；对于锂离子电池组而言，可靠的BMS管理依靠准确的SOC值；在该值已知的情况下，不仅对其进行可靠能量管理和安全控制，而且还避免锂离子电池组的提前损坏，延长其使用寿命；因此，精确估算SOC值，对保障锂离子电池组的工作性能及其能量和安全管理至关重要；锂离子电池组的SOC估算模型构建和精确估算值的获取，已成为其能量和安全管理的核心问题；锂离子电池组由具有高能量密度和闭路电压的钴酸锂电池单体组合构成，其安全性受到所处工作状态的影响；SOC表征了锂离子电池组的剩余容量，是电池管理系统最基本也是最重要的一个关键参数；此外，锂离子电池组的充放电过程包含复杂电能、化学能和热能转换等环节，过充电和过放电现象易引发安全事故，精确SOC估算在防止过充电和过放电中起着重要作用；在锂离子电池组的应用中，其安全性依然是最为关注的问题，SOC估算是其安全使用的基础和前提；锂离子电池组采用电池单体级联结构，满足了辅助动力供能过程中的容量和电压需求；然而，由于无法避免的材料和工艺差异，单体间不一致现象客观存在且无法避免；并且，该现象会随着循环次数的增加越来越明显，这就使得单体间不一致性的表达与修正成为成组SOC估算的重要组成部分，同时也给成组SOC精确估算带来了巨大的挑战。