[发明专利]一种面向空间站电源系统的蓄电池组健康状态估计方法

权利要求书

1.一种面向空间站电源系统的蓄电池组健康状态估计方法，其特征在于，包含以下步骤：

获取蓄电池组相关参数数据集，确定参数集φ，并输出对应参数的数据集；其包括蓄电池组输出电压U_d、蓄电池组电流i、蓄电池组的单体数量n、充电模块控制信号S_c、单体自放电的电压降ΔU_s；

确定可对比的特定场景区间O，以蓄电池组充满电后的地影期首次的放电过程为选定的特定场景并获取对应的区间，输出该区间下所需参数的数据集；

辨识蓄电池组等效电路模型参数，估计间接健康指征等效电阻R₀；

估计蓄电池组健康状态，对估计的等效电阻R₀进行归一化得到蓄电池健康状态的估计值。

2.根据权利要求1的空间站电源系统的蓄电池组健康状态估计方法，其特征在于，所述的确定蓄电池组相关参数集并输出对应参数的数据集，具体包括：

确定空间站电源系统蓄电池组的工作模式，一般工作在地影期；但当光照期光照不足时，可为光照期空间站提供所需的能力，维持整个空间站的正常运转；

分析总结空间站蓄电池组工作的输出电压的周期性特点，均保持在最大充电电压U_max和最小放电输出电压U_min之间以避免过充和过放；定义大周期Γ主要包括三个阶段：充电主导过程P₁、恒压充电主导过程P₂以及放电主导过程P₃，并详细论述整个大周期下的蓄电池组输出电压变化过程；

选取蓄电池组在充满电后地影期的首次放电过程作为每个大周期内的研究对象蓄电池组的健康状态估计的数据来源，从而保证大周期下的等效电阻估计具有可比性；

提出采用一阶RC等效电路模型计算等效电阻，作为蓄电池组健康状态的表征。对现有等效电路模型中开路电压U_ocv进行改进适用于蓄电池组建模，即U_ocv＝U₀+n*ΔU_s；

根据蓄电池组的改进一阶RC等效电路模型确定估计等效电阻的相关参数数据集，参数集φ需包含蓄电池组输出电压U_d、蓄电池组电流i、蓄电池组的单体数量n、充电模块控制信号S_c、单体自放电的电压降ΔU_s。其中，充电模块控制信号S_c用于确定可对比的特定场景，即为蓄电池组充满电后的处于地影期首次放电过程。

3.根据权利要求1的空间站电源系统的蓄电池组健康状态估计方法，其特征在于，所述的确定可对比的特定场景区间并输出该区间的参数集φ的数据集，具体包括：

将充电模块控制信号输出最大值和最小值的中间值作为比较基准，将充电模块控制信号值转为二进制信号；

通过对二进制信号进行两次差分得到新序列，选取即蓄电池充满电在地影期的首次放电开始位置到紧接着的光照期开始充电位置之间的区间(M₁[m],M₁[m-1])。

选取(M₁[m],M₁[m-1])的前的长度所对应的位置区间为O＝(t₁,t₂)，并输出该区间的数据集X_l＝[U_O,I_O,t_O]。

4.根据权利要求1的空间站电源系统的蓄电池组健康状态估计方法，其特征在于，所述的辨识蓄电池组等效电路模型参数，用于估计间接健康指征等效电阻R₀，具体包括：

离散化连续一阶RC等效电路模型推导出等效电阻表达式

利用递归最小二乘方法得到离散化的模型参数[θ₁,θ₂,θ₃]估计值，从而可以根据确定等效电阻的估计值R₀。

5.根据权利要求1的空间站电源系统的蓄电池组健康状态估计方法，其特征在于，所估计间接健康指征等效电阻R₀可经归一化可得到蓄电池组当前的健康状态，具体如下：

假设初始的等效电阻为r₀，当前第l个大周期下的等效电阻估计值为R_l且R_l≥r₀，则蓄电池组第l个大周期下的蓄电池组健康状态为