基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法
【专利摘要】本发明公开了基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，包括以下步骤：基于电池等效电路模型及动态矩阵控制算法原理建立电池模型表达式；利用采集的电池端电压与电流基于最小二乘法在线辨识电池模型参数；以当前的电池模型参数为基准，结合设定的电池截止电压，通过动态矩阵预测算法结合二分法预测未来一段时间内电池最大持续放电电流；根据计算的电池最大持续电流及设定的电池截止电压获得电池许用功率。本发明的有益效果是引入动态矩阵控制算法用于模型参数识别及电池状态预测，提高了电池许用功率的预测精度。
【专利说明】基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电池参数预估，具体涉及基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法。【背景技术】
[0002]混合动力汽车的核心技术是能量管理策略，合理的能量管理策略有利于充分利用发动机和电机各自的优势，达到良好的节能减排效果。
[0003]制定合理的能量管理策略需要实时获取电池的SOC (State of charge)、SOH(State of health)及电池的瞬态许用功率。在上述参数中，SOC、S0H的精确估算前人已经进行了大量的研究工作，也取得了令人满意的结果。电池的剩余许用功率的估计难点是不同的电池老化程度、使用环境及工作模式下，电池的参数不同。故电池剩余许用功率的准确预估，不仅依赖于电池模型的精确，同时依赖于电池模型参数辨识的精度。
【发明内容】
[0004]为解决现有技术存在的不足，本发明公开了基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，利用动态矩阵控制算法将电池等效电路模型线性化，通过最小二乘法进行模型参数在线辨识，利用动态矩阵控制算法的超前预估功能进行电池可用功率的预测的新方法。这种方法区别于前人工作是引入动态矩阵控制算法用于模型参数识别及电池状态预测。
[0005]为实现上述目的，本发明的具体方案如下:
[0006]基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一:基于电池等效电路模型及动态矩阵控制算法原理建立电池模型表达式；
[0008]步骤二:利用采集的电池端电压与电流基于最小二乘法在线辨识电池模型参数；
[0009]步骤三:以当前的电池模型参数为基准，结合设定的电池截止电压，通过动态矩阵预测算法预测未来一段时间内电池最大持续放电电流；
[0010]步骤四:根据计算的电池最大持续电流及设定的电池截止电压获得电池许用功率。
[0011]所述步骤一中电池等效电路模型为多阶RC等效电路模型。
[0012]所述电池模型表达式为:
[0013]
【权利要求】
1.基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，其特征是，包括以下步骤:步骤一:基于电池等效电路模型及动态矩阵控制算法原理建立电池模型表达式；步骤二:利用采集的电池端电压与电流基于最小二乘法在线辨识电池模型参数；步骤三:以当前的电池模型参数为基准，结合设定的电池截止电压，通过动态矩阵预测算法预测未来一段时间内电池最大持续放电电流；步骤四:根据计算的电池最大持续电流及设定的电池截止电压获得电池许用功率。
2.如权利要求1所述的基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，其特征是，所述步骤一中电池等效电路模型为多阶RC等效电路模型。
3.如权利要求1所述的基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，其特征是，所述电池模型表达式为:
4.如权利要求3所述的基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，其特征是，所述RA用于描述电池的浓差极化及电化学极化等动态特性，i=l，2，...，!!，电池端电压的描述式为:
5.如权利要求4所述的基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，其特征是，将多阶RC等效电路模型的动态响应部分网络用一个有限项采样值Ai = (an, ai2,…aiN)描述，其中au表示第i阶RA网络在未来j时刻对单位阶跃响应的采样值，队为第i阶网络输出稳定所需要的时域长度，k时刻电池端电压的多阶RC等效电路模型表达式如下:
6.如权利要求1所述的基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，其特征是，所述步骤二的具体过程为:电池等效电路模型参数辨识依据实测的电池电流及电压信号，通过选择恰当的时域长度队来描述值，利用最小二乘法在线辨识上式模型表达式中的模型参数，获得模型参数的在线辨识结果。
7.如权利要求1所述的基于动态矩阵控制算法的电池许用功率预测方法，其特征是，所述步骤四的具体过程为:以当前的电池状态为基准，设定的放电截止电压，通过动态矩阵控制算法，结合步骤二提取的模型参数，利用二分法推算未来At时间内的最大持续放电电流，电池许用功率计算依据p = TT Trulimit1max?其中P为电池的许用功率，Ulimit代表设定的放电截止电压，lmax为电池Λ t内的最大持续放电电流。
【文档编号】G01R21/06GK103645377SQ201310721633
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月24日 优先权日:2013年12月24日
【发明者】程勇, 王丽梅, 邹驹 申请人:山东大学