[发明专利]一种估计电动车辆的动力电池的荷电状态的方法

摘要

本发明涉及电动车辆的动力电池管理系统，尤其涉及动力电池管理系统估计动力电池的荷电状态的方法。为提高电动车辆的电池管理系统对动力电池的荷电状态SOC的估计精度及估计稳定性，本发明提出一种估计电动车辆的动力电池的荷电状态的方法，采集动力电池的端电压和充放电电流；建立动力电池的系统模型；采用安时积分法以及采用状态观测器CDKF、AEKF和H infinity配合系统模型分别对动力电池的荷电状态进行估计得到z_k,Ah,z_k,CDKF,z_k,AEKF和z_k,Hinf；对z_k,Ah,z_k,CDKF,z_k,AEKF和z_k,Hinf进行加权计算得到最终估计值z_k，z_k＝w₁z_k,Ah+w₂z_k,CDKF+w₃z_k,AEKF+w₄z_k,Hinf，加权系数w₁+w₂+w₃+w₄＝1。该估计方法采用多种方法进行估计并经加权计算得出最终的估计值，精度可达到2％以内，大部分达到1％以内，不易发散，稳定性高。

主权项

一种估计电动车辆的动力电池的荷电状态的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一、在所述动力电池充放电的过程中，对动力电池的端电压U_t和充放电电流i_L进行采样，且采样时间间隔为Δt；步骤二、建立所述动力电池的系统模型；步骤三、估计所述动力电池的荷电状态：首先，根据所述动力电池的系统模型建立所述动力电池的状态方程和观测方程，$\left\{\begin{array}{c}{x}_k=f(x_{k-1},{\mathrm{\θ}}_{k-1},u_{k-1})+{\mathrm{\ω}}_{k-1}\\ y_k=h(x_k,{\mathrm{\θ}}_k,u_k)+v_k\end{array}\right.$其中，x_k为所述动力电池在k时刻的系统估计状态，x_k‑1为所述动力电池在k‑1时刻的系统估计状态，y_k为所述动力电池在k时刻的系统观测矩阵，θ_k为所述动力电池在k时刻的系统参数，ω_k为所述动力电池在k时刻的系统状态白噪声，其均值为零，协方差矩阵为Q_k，u_k为所述动力电池在k时刻的系统输入信息，v_k为所述动力电池在k时刻的系统测量白噪声，其均值为零，协方差矩阵为R_k，f(x_k‑1,θ_k‑1,u_k‑1)为所述动力电池在k时刻的状态函数，h(x_k,θ_k,u_k)为所述动力电池在k时刻的观测函数；接着，依次采用安时积分法以及采用状态观测器CDKF、AEKF和H infinity配合所述动力电池的系统模型分别对所述动力电池的荷电状态进行估计得到所述动力电池的荷电状态的估计值z_k,Ah,z_k,CDKF,z_k,AEKF和z_k,Hinf；然后，对z_k,Ah,z_k,CDKF,z_k,AEKF和z_k,Hinf进行加权计算得到所述动力电池的荷电状态的估计值z_k，且z_k＝w₁z_k,Ah+w₂z_k,CDKF+w₃z_k,AEKF+w₄z_k,Hinf其中，w₁，w₂，w₃和w₄为加权系数，且w₁+w₂+w₃+w₄＝1。