1.一种基于复合式工况的锂电池参数辨识方法,其特征是:复合式工况包括若干组循环,每一组循环包括一个快速变化的充放电阶段,一个恒流放电阶段,一个电压静置阶段;
所述的快速变化充放电阶段保证充电电量与放电电量互补,整个过程中电池SOC与电动势Uoc未改变;所述的恒流放电阶段的每次放电量约为电池总容量的循环次数分之1,放电电流约为1/3C;所述的静置阶段时间至少为1h,使电池达到电化学以及热平衡状态;多个循环组成复合式工况,整个工况从SOC=100%开始,直至在恒流放电工况下电池达到放电截止电压停止。
2.根据权利要求1所述的一种复合式工况的锂电池参数辨识方法,其特征是:所述的快速变化充放电阶段包括若干组充放电脉冲,充放电脉冲电流至少为电池总容量的1/3C,最大电流不超过使用电池的最大允许放电电流。
3.根据权利要求1所述的一种基于复合式工况的参数辨识方法,其特征是:具体步骤包括:
1)除第一个循环之外,其余的N-1个循环参数辨识方法一致,在N-1个任意循环的电池静置阶段,根据直接辨识方法辨识出的参数可知,t1较小,第一个RC环节对于静置阶段的电压恢复影响小,默认5t1后,电压恢复是由第二个RC环节决定的;根据电池电压与时间关系估算出t2,t1、t2分别指Thevenin二阶模型中第一个RC环节、第二个RC环节的时间常数;在静置阶段,辨识出的t2的值随着时间的推移逐渐增大,采样点设置在电池静置阶段的N秒,N秒是静置阶段中电压恢复迅速的部分,由电池电压恢复速度特性决定,否则会使得辨识出的t2值过大,造成辨识出的Thevenin二阶模型在短时间内的动态性能较差;
2)在任意循环的恒流放电阶段,根据欧姆定律,计算出R0、R1、R2三个内阻的和,R0、R1、R2分别指电池内阻、第一RC环节极化电阻、第二RC环节极化电阻;
3)将三个内阻和以及t2值作为约束条件带入快速变化的充放电阶段,利用递推最小二乘法即RLS算法进行在线参数辨识;结合约束条件,辨识出R0与第一个RC环节t1、R1、C1,获得完整的电池模型参数;
4)以上参数辨识方法的约束条件需要电池在快速变化的充放电阶段前经过一定时间的放电与静置,具体的时间由电池本身特性决定,电池在SOC=100%处没有该过程,也就无法求出t2以及三个内阻之和;在SOC=100%处仅能通过RLS算法准确辨识出R0、R1以及C1三个参数,此时第二个RC环节参数从最近的参数辨识处,即下一个循环中获取;
5)电池模型随着放电深度提高而改变,N组循环辨识出对应组数的电池模型数据,整理各SOC下参数辨识结果形成参数参考表,参考表中电池模型参数的记录间隔约为1/N的SOC,通过“查表+线性插值”的方法构造全SOC范围的电池模型。
4.根据权利要求1所述的一种基于复合式工况的参数辨识方法,其特征是:对Thevenin模型以及传统参数辨识方法详细分析的基础上,充分地利用复合式工况中静置阶段的数据,并结合快速变化的工况,使用带有约束条件的递推最小二乘法辨识出全SOC范围内的模型参数。