专利名称：在线辨识动力蓄电池模型中各参数的方法
技术领域：
本发明涉及蓄电池模型中参数的识别方法，更具体地说，它涉及在线辨识动力蓄电池模型中各参数的方法。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，汽车得到越来越广泛的使用，同时人们对汽车的要求也越来越高，汽车发展向舒适化、轻量化和无污染方向发展。传统汽车的驱动形式为内燃机驱动，近年来，电动汽车和混合动力汽车发展迅速，现有汽车动力的驱动方案包括串联式、并联式以及混联式，它们在控制策略、排放、用途、整车布置、价格以及原动机选择等方面各有利弊。电动汽车由于行驶过程中没有污染、能源洁净，得到越来越快的发展，但电池是发展电动汽车的″瓶颈″。
四轮驱动电动汽车采用蓄电池作为其动力源，在电动汽车行驶过程中，无法识别电池的荷电状态、内阻系数以及电池的寿命，给电动汽车的设计和控制带来很大困难。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种可方便、快捷在线辨识动力蓄电池各参数，有利于提高电池管理系统控制精度、发挥蓄电池的能力和延长蓄电池的使用寿命的在线辨识动力蓄电池模型中各参数的方法。
本发明其整个方法由以下几个步骤组成第一步建立动力蓄电池的数学模型；确定被控对象，以及被控对象参数个数和阶次，建立动力蓄电池的数学模型。
第二步推导模型的传递函数；推导模型的传递函数，并化简，得到最终数学模型。
第三步以电流为激励，电压为响应，用最小二乘法进行辨识参数。
本发明的有益效果是本发明提供一种可方便、快捷在线辨识动力蓄电池各参数，有利于提高电池管理系统控制精度、发挥蓄电池的能力和延长蓄电池的使用寿命。也为将来42V电池建模及开发电池管理系统提供了指导和借鉴。
图1是本发明建模方法2是动力锂离子电池数学模型图具体实施方式
下面结合附图1和附图2对本发明作进一步的描述。
本发明其整个方法由以下几个步骤组成第一步建立动力蓄电池的数学模型；确定被控对象，以及被控对象参数个数和阶次，建立动力蓄电池的数学模型。
第二步推导模型的传递函数；推导模型的传递函数，并化简，得到最终数学模型。
第三步以电流为激励，电压为响应，用最小二乘法进行辨识参数。
本发明的实施开发锂离子动力电池管理系统，获得良好的控制效果，就必须建立较为准确的电池数学模型，PNGV推荐的模型简洁高效，可直接引用，如附图2所示，图中有C1、C2两个储能元件，因此，动力锂离子电池的模型阶次可确定为二阶，则建模的重点为确定R1、C1、R2、C2、E的值，及得到模型的传递函数。由于图中电动势E在整个电池使用过程中变化很小，所以这里设E为常量，那么，需要确定的实际上只有R1、C1、R2、C2四个参数。参数辨识用最小二乘法计算比较简单，试验证明效果也较好。
根据附图2所示模型，可导出下列频域算式，其中s为拉氏变换算子V(s)=I(s)R1+1C1sI(s)+E+R2R2C2s+1I(s)----(1)]]>加以变换得V(s)-E=I(s)(R1+1C1s+R2R2C2s+1)----(2)]]>令输出为y(s)＝V(s)-E，输入为u(s)＝I(s)，则模型的传递函数为
y(s)=R1R2C1C2s2+(R1C1+R2C2+R2C1)s+1R2C1C2s2+C1su(s)]]>=R1s2+(R1R2C2+1C1+1C2)s+1R2C1C2s2+1R2C2su(s)----(3)]]>因为，C1≈1000F且变化很小，R1≈0.3Ω，R2≈0.2Ω，C2≈10F，所以，1R1C1C2≈0,1C1=1C2,]]>那么式(3)可简化为y(s)=R1s+(R1R2C2+1C2)s+1R2C2----(4)]]>可见，传递函数已经降了一阶，这样，通过测试得到的C1值，在开车前测定OCV，利用采集到的数据就可将R1、R2和C2估计出来。
本发明主要是应用最小二乘法对动力锂离子电池的模型参数进行在线、非实时地辨识，由于模型中的四个参数变化缓慢，因此非实时辨识的参数值是合理的，可用的。
权利要求
1.在线辨识动力蓄电池模型中各参数的方法，其特征在于，整个方法由以下几个步骤组成第一步建立动力蓄电池的数学模型；确定被控对象，以及被控对象参数个数和阶次，建立动力蓄电池的数学模型。第二步推导模型的传递函数；推导模型的传递函数，并化简，得到最终数学模型。第三步以电流为激励，电压为响应，用最小二乘法进行辨识参数。
全文摘要
本发明公开了在线辨识动力蓄电池模型中各参数的方法，旨在提供一种可方便在线辨识动力蓄电池各参数，有利于提高电池管理系统控制精度、发挥蓄电池的能力和延长蓄电池的使用寿命。其整个方法由以下几个步骤组成第一步建立动力蓄电池的数学模型；确定被控对象，以及被控对象参数个数和阶次，建立动力蓄电池的数学模型，第二步推导模型的传递函数；推导模型的传递函数，并化简，得到最终数学模型，第三步以电流为激励，电压为响应，用最小二乘法进行辨识参数。
文档编号G06F17/50GK1607397SQ200310107878
公开日2005年4月20日 申请日期2003年10月13日 优先权日2003年10月13日
发明者万钢, 魏学哲, 孙泽昌, 邹广楠 申请人:上海燃料电池汽车动力系统有限公司, 万钢