申请/专利权人：国网江苏省电力有限公司电力科学研究院;国网江苏省电力有限公司;河海大学;江苏省电力试验研究院有限公司

申请日：2021-09-30

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN113884909B

主分类号：G01R31/385

分类号：G01R31/385

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2022.01.04#公开

摘要：本申请涉及电池参数技术领域，公开了一种锂电池电路参数和漂移电流辨识方法及装置。在该方法中，首先依次确定两阶段最小二乘法的递推式，即第一最小二乘递推式和第二最小二乘标准式。然后通过对比有漂移电流和无漂移电流情况下的极化电容辨识结果曲线，以二者的形状距离作为目标函数，确定分配系数值目标函数，由此引入一个分配系数，并利用分配系数重新对第一最小二乘递推式进行更新，重新迭代得出更加精确的电路参数和漂移电流的辨识结果，有效解决现有技术中存在的技术问题。

主权项：1.一种锂电池电路参数和漂移电流辨识方法，其特征在于，包括：从量测系统中获取电池端电压真实值和初始电池端电流真实值，以及获取电池电动势；根据所述电池端电压真实值、所述初始电池端电流真实值和所述电池电动势，建立锂电池电压平衡方程式；根据所述所述电池端电压真实值和所述电池电动势，确定量测系统第一输出；根据所述锂电池电压平衡方程式和所述量测系统第一输出，确定第一最小二乘标准式；根据所述第一最小二乘标准式、所述量测系统第一输出、预设的初始第一待辨识参数估计量、预设的初始第一协方差矩阵和预设的初始分配系数，确定第一最小二乘递推式；根据所述第一最小二乘递推式，确定第一待辨识参数估计量；根据所述第一最小二乘标准式和所述第一待辨识参数估计量，确定待更新的电路参数值；根据所述量测系统第一输出，获取所述量测系统第一输出估计值；从量测系统中获取电池端电流量测值，并根据所述电池端电流量测值和所述第一待辨识参数估计量，确定量测系统第二输出估计值；根据所述量测系统第一输出估计值和所述量测系统第二输出估计值，确定量测系统输出误差关系式；根据所述量测系统输出误差关系式和所述第一最小二乘标准式，确定第二最小二乘标准式；根据所述第二最小二乘标准式和所述第一最小二乘递推式，确定第二最小二乘递推式；根据所述第二最小二乘递推式，确定第二待辨识参数估计量；根据所述第二最小二乘标准式和所述第二待辨识参数估计量，确定待更新的漂移电流值；根据所述电池端电流量测值和所述待更新的漂移电流值，确定电池端电流真实值，并将所述初始电池端电流真实值更新为所述电池端电流真实值；根据所述待更新的电路参数值，获取极化电容辨识结果曲线；根据所述极化电容辨识结果曲线和预设的极化电容标准辨识结果曲线，确定分配系数值目标函数；根据所述分配系数值目标函数，确定最优分配系数值；根据所述第一最小二乘递推式、所述第二最小二乘递推式和所述最优分配系数值，重新确定最优电路参数值和最优漂移电流值；所述锂电池电压平衡方程式，具体公式如下： 其中，k表示采样的时间点，△t表示采样的时间间隔，R0表示欧姆电阻，Rp表示极化电阻，Cp表示极化电容，Up表示极化电容Cp的电压，tp＝Cp×Rp表示极化过程的时间常数，Uoc表示电池电动势，可由电池厂家提供的曲线查得，Ul表示电池端电压真实值，因本发明不考虑电压漂移值影响，可由电压量测值带入，Il表示电池端电流真实值，电池端电流真实值Il的初值设置为初始电池端电流真实值，初始电池端电流真实值为电流量测值的初始值，每次迭代后均会根据漂移电流辨识结果修正电流量测值得到，且通过如下公式确定：Il,k＝Im,k-1-Idrift,k-1；其中，Im表示电池端电流量测值，Idrift表示漂移电流分量；所述第一输出由以下公式确定：yk＝Ul,k-Uoc,k；其中，yk表示量测系统第一输出；所述锂电池电压平衡方程式通过如下公式确定： hk＝[yk-1Il,kIl,k-1]T； 其中，hk表示第一信息矩阵，是由量测系统输出和端电流构成的信息矩阵，θk表示第一参数矩阵，是待辨识参数构成的参数矩阵；根据所述第一最小二乘标准式、所述量测系统第一输出、预设的初始第一待辨识参数估计量、预设的初始第一协方差矩阵和预设的初始分配系数，确定第一最小二乘递推式；所述初始第一待辨识参数估计量具体通过如下公式获取： 其中，表示所述初始第一待辨识参数估计量，因各种量测噪声的影响，θk最理想的真实值是无法通过量测数据求得的，此处的估计量可理解为对真实值的最优近似；所述初始第一协方差矩阵具体通过如下公式获取：Pk＝diag[104104104]；其中，Pk表示所述初始第一协方差矩阵；所述初始分配系数为1；引入分配系数，建立第一阶段最小二乘算法的递推式，通过如下公式确定第一最小二乘递推式： 其中，Lk表示第一增益矩阵，I表示单位矩阵，f表示引入的分配系数；所述电路参数值包括欧姆电阻值、极化电阻值和极化电容值；所述根据所述量测系统输出误差关系式和所述第一最小二乘标准式，确定第二最小二乘标准式，包括：根据所述量测系统输出误差关系式和所述第一最小二乘标准式，确定量测系统第二输出、第二信息矩阵；根据所述量测系统第二输出、所述第二信息矩阵和预设的第二参数矩阵，确定所述第二最小二乘标准式；所述第二最小二乘标准式通过如下公式确定： θb,k＝[Idrift,kIdrift,k-1]T；其中，hb,k表示第二信息矩阵，θb,k表示第二参数矩阵；根据所述第二最小二乘标准式和所述第一最小二乘递推式，确定第二最小二乘递推式；所述第二最小二乘递推式通过如下公式确定： 其中，是对θb,k的估计量，Lb,k表示第二增益矩阵，Pb,k表示第二协方差矩阵，I表示单位矩阵。

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