專利名稱：在線辨識動力蓄電池模型中各參數的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及蓄電池模型中參數的識別方法，更具體地說，它涉及在線辨識動力蓄電池模型中各參數的方法。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，汽車得到越來越廣泛的使用，同時人們對汽車的要求也越來越高，汽車發(fā)展向舒適化、輕量化和無污染方向發(fā)展。傳統汽車的驅動形式為內燃機驅動，近年來，電動汽車和混合動力汽車發(fā)展迅速，現有汽車動力的驅動方案包括串聯式、并聯式以及混聯式，它們在控制策略、排放、用途、整車布置、價格以及原動機選擇等方面各有利弊。電動汽車由于行駛過程中沒有污染、能源潔凈，得到越來越快的發(fā)展，但電池是發(fā)展電動汽車的″瓶頸″。
四輪驅動電動汽車采用蓄電池作為其動力源，在電動汽車行駛過程中，無法識別電池的荷電狀態(tài)、內阻系數以及電池的壽命，給電動汽車的設計和控制帶來很大困難。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是克服現有技術的不足，提供一種可方便、快捷在線辨識動力蓄電池各參數，有利于提高電池管理系統控制精度、發(fā)揮蓄電池的能力和延長蓄電池的使用壽命的在線辨識動力蓄電池模型中各參數的方法。
本發(fā)明其整個方法由以下幾個步驟組成第一步建立動力蓄電池的數學模型；確定被控對象，以及被控對象參數個數和階次，建立動力蓄電池的數學模型。
第二步推導模型的傳遞函數；推導模型的傳遞函數，并化簡，得到最終數學模型。
第三步以電流為激勵，電壓為響應，用最小二乘法進行辨識參數。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供一種可方便、快捷在線辨識動力蓄電池各參數，有利于提高電池管理系統控制精度、發(fā)揮蓄電池的能力和延長蓄電池的使用壽命。也為將來42V電池建模及開發(fā)電池管理系統提供了指導和借鑒。


圖1是本發(fā)明建模方法2是動力鋰離子電池數學模型圖具體實施方式
下面結合附圖1和附圖2對本發(fā)明作進一步的描述。
本發(fā)明其整個方法由以下幾個步驟組成第一步建立動力蓄電池的數學模型；確定被控對象，以及被控對象參數個數和階次，建立動力蓄電池的數學模型。
第二步推導模型的傳遞函數；推導模型的傳遞函數，并化簡，得到最終數學模型。
第三步以電流為激勵，電壓為響應，用最小二乘法進行辨識參數。
本發(fā)明的實施開發(fā)鋰離子動力電池管理系統，獲得良好的控制效果，就必須建立較為準確的電池數學模型，PNGV推薦的模型簡潔高效，可直接引用，如附圖2所示，圖中有C1、C2兩個儲能元件，因此，動力鋰離子電池的模型階次可確定為二階，則建模的重點為確定R1、C1、R2、C2、E的值，及得到模型的傳遞函數。由于圖中電動勢E在整個電池使用過程中變化很小，所以這里設E為常量，那么，需要確定的實際上只有R1、C1、R2、C2四個參數。參數辨識用最小二乘法計算比較簡單，試驗證明效果也較好。
根據附圖2所示模型，可導出下列頻域算式，其中s為拉氏變換算子V(s)=I(s)R1+1C1sI(s)+E+R2R2C2s+1I(s)----(1)]]>加以變換得V(s)-E=I(s)(R1+1C1s+R2R2C2s+1)----(2)]]>令輸出為y(s)＝V(s)-E，輸入為u(s)＝I(s)，則模型的傳遞函數為
y(s)=R1R2C1C2s2+(R1C1+R2C2+R2C1)s+1R2C1C2s2+C1su(s)]]>=R1s2+(R1R2C2+1C1+1C2)s+1R2C1C2s2+1R2C2su(s)----(3)]]>因為，C1≈1000F且變化很小，R1≈0.3Ω，R2≈0.2Ω，C2≈10F，所以，1R1C1C2≈0,1C1=1C2,]]>那么式(3)可簡化為y(s)=R1s+(R1R2C2+1C2)s+1R2C2----(4)]]>可見，傳遞函數已經降了一階，這樣，通過測試得到的C1值，在開車前測定OCV，利用采集到的數據就可將R1、R2和C2估計出來。
本發(fā)明主要是應用最小二乘法對動力鋰離子電池的模型參數進行在線、非實時地辨識，由于模型中的四個參數變化緩慢，因此非實時辨識的參數值是合理的，可用的。
權利要求
1.在線辨識動力蓄電池模型中各參數的方法，其特征在于，整個方法由以下幾個步驟組成第一步建立動力蓄電池的數學模型；確定被控對象，以及被控對象參數個數和階次，建立動力蓄電池的數學模型。第二步推導模型的傳遞函數；推導模型的傳遞函數，并化簡，得到最終數學模型。第三步以電流為激勵，電壓為響應，用最小二乘法進行辨識參數。
全文摘要
本發(fā)明公開了在線辨識動力蓄電池模型中各參數的方法，旨在提供一種可方便在線辨識動力蓄電池各參數，有利于提高電池管理系統控制精度、發(fā)揮蓄電池的能力和延長蓄電池的使用壽命。其整個方法由以下幾個步驟組成第一步建立動力蓄電池的數學模型；確定被控對象，以及被控對象參數個數和階次，建立動力蓄電池的數學模型，第二步推導模型的傳遞函數；推導模型的傳遞函數，并化簡，得到最終數學模型，第三步以電流為激勵，電壓為響應，用最小二乘法進行辨識參數。
文檔編號G06F17/50GK1607397SQ200310107878
公開日2005年4月20日 申請日期2003年10月13日 優(yōu)先權日2003年10月13日
發(fā)明者萬鋼, 魏學哲, 孫澤昌, 鄒廣楠 申請人:上海燃料電池汽車動力系統有限公司, 萬鋼