CN117991099A - 参数辩识模型建立方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电池管理技术领域,公开了一种参数辩识模型建立方法、装置、计算机设备及存储介质,其方法通过获取等温、等电流倍率条件下电池的第一脉冲实验数据并进行拟合,获得第一拟合系数;获取等电流倍率、等荷电状态条件下电池的第二脉冲实验数据并进行拟合,获得第二拟合系数;获取等温、等荷电状态条件下电池的第三脉冲实验数据并进行拟合,获得第三拟合系数;根据多个拟合系数生成电阻参数辩识模型和电容参数辩识模型并进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型估算电池的荷电状态。本发明通过数据拟合和系数修正简化了等效电路模型参数辨识的复杂度,提高了准确度。
Description
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种参数辩识模型建立方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
电池荷电状态(State of Charge,SOC)是动力电池性能的重要指标,电池荷电状态反映了电池的剩余容量,电池荷电状态不能直接测量,只能通过电池的一系列参数来估算结果大小,电池荷电状态估算是电池管理系统的核心功能。锂离子电池的电池管理系统中通常采用等效电路模型进行电池荷电状态估算,等效电路模型按阻容阶数可分为0阶、1阶、2阶、3阶和n阶。
在等效电路模型中涉及到欧姆内阻参数R0和多个阻容网络(RC网络)的电阻参数Rn、电容参数Cn,等效电路模型中的电阻参数和电容参数需要经过参数辩识来确定,现有的参数辨识方法包括在线参数辨识和离线参数辨识。等效电路模型的在线参数辨识通过引入在线辨识模块完成参数自动辨识,但这会增大电池管理系统的运算负担,另外在计算初期参数主要取决于预设的初值,不能保证准确性。等效电路模型的离线参数辨识基于查表法完成参数自动辨识,需要大量的前期实验统计欧姆内阻参数R0、电阻参数Rn、电容参数Cn等在不同温度、不同SOC、不同电流倍率条件下的数据进行复杂建表,浪费大量的系统开发时间。因此,亟需一种更简化、更准确的等效电路模型参数辩识方法。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种参数辩识模型建立方法、装置、计算机设备及存储介质,以解决用于电池荷电状态估算的等效电路模型参数辨识准确度低,复杂度高的问题。
一种参数辩识模型建立方法,包括:
获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据,对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数;
获取等电流倍率、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第二脉冲实验数据,对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数;
获取等温、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第三脉冲实验数据,对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数;
根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型;
对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型估算所述指定类型电池的荷电状态。
一种参数辩识模型建立装置,包括:
第一系数拟合模块,用于获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据,对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数;
第二系数拟合模块,用于获取等电流倍率、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第二脉冲实验数据,对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数;
第三系数拟合模块,用于获取等温、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第三脉冲实验数据,对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数;
参数辩识模型生成模块,用于根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型;
参数辩识模型修正模块,用于对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型估算所述指定类型电池的荷电状态。
一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令,所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述参数辩识模型建立方法。
一个或多个存储有计算机可读指令的可读存储介质,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如上述参数辩识模型建立方法。
上述参数辩识模型建立方法、装置、计算机设备及存储介质,通过获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据并进行拟合,获得第一拟合系数;获取等电流倍率、等荷电状态条件下指定类型电池的第二脉冲实验数据并进行拟合,获得第二拟合系数;获取等温、等荷电状态条件下指定类型电池的第三脉冲实验数据并进行拟合,获得第三拟合系数;根据多个拟合系数生成电阻参数辩识模型和电容参数辩识模型并进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型估算指定类型电池的荷电状态。本发明的参数辩识模型建立方法采集实验数据建立函数关系,拟合等效电路模型的电阻参数和电容参数,无需经过复杂的建表过程,极大地简化了等效电路模型中离线参数辨识的复杂度;同时,通过数据拟合构建模型并对拟合系数进行调整,可使电池荷电状态的估算值更接近于实际值,提高了电池管理的精密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中参数辩识模型建立方法的一流程示意图;
图2是本发明一实施例中参数辩识模型建立装置的一结构示意图;
图3是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在一实施例中,如图1所示,提供一种参数辩识模型建立方法,包括如下步骤S10-S50。
S10、获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据,对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数。
可理解地,电池管理系统把端电压的监测作为判断电池剩余容量的依据,即通过在等效电路模型中输入端电压、电流和温度进行电池荷电状态的估算。端电压的计算公式如下:
其中,Vt表示端电压,端电压又称工作电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流流过时电池正负极之间的电势差;OCV表示开路电压,开路电压是电池在开路状态下的端电压;Vi表示欧姆内阻的电压,由欧姆内阻R0决定;表示极化内阻的电压,由n阶阻容器的电阻Rn和电容Cn决定。因此,等效电路模型在进行电池荷电状态的估算时,需要先进行电阻参数Rn和电容参数Cn的辩识。
脉冲实验即混合功率脉冲特性实验(Hybrid PulsePower Characteristic,HPPC),是用来体现动力电池脉冲充放电性能的特性实验,目的是为了分析电池的内阻特性,即欧姆内阻和极化内阻。第一脉冲实验数据指的是在等温、等电流倍率条件下,对指定类型电池进行不同荷电状态的脉冲实验获得的数据。根据第一脉冲实验数据确定指定类型电池在放电、搁置和脉冲充电运行过程中的电压特性曲线,根据电压特性曲线进行拟合,得出电池内阻(欧姆内阻和极化内阻)与荷电状态的函数关系。根据函数关系获得电阻参数与荷电状态的拟合参数即第一电阻拟合系数,以及电容参数与荷电状态的拟合参数即第一电容拟合系数。
S20、获取等电流倍率、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第二脉冲实验数据,对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数。
可理解地,脉冲实验除了用于分析电池内阻与荷电状态的函数关系,还用于分析电池内阻与温度的关系。电池的特性受电池温度的影响,高温条件下电池内部活性物质的活性增加,低温条件下电池内部活性物质的活性降低,增大电池的极化内阻,进一步影响电池荷电状态。第二脉冲实验数据指的是在等电流倍率、等荷电状态条件下,对指定类型电池进行不同温度的脉冲实验获得是数据。根据第二脉冲实验数据确定指定类型电池在放电、搁置和脉冲充电运行过程中的电压特性曲线,根据电压特性曲线进行拟合,得出电池内阻(欧姆内阻和极化内阻)与温度的函数关系。根据函数关系获得电阻参数与温度的拟合参数即第二电阻拟合系数,以及电容参数与温度的拟合参数即第二电容拟合系数。
S30、获取等温、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第三脉冲实验数据,对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数。
可理解地,电池充放电电流的大小常用电流倍率来表示,当额定容量为100Ah的电池用20A放电时,其放电电流倍率为0.2C,C表示电池标称容量。电池的特性受电流倍率的影响,在高倍率的放电电流下,电池会由于内阻产生压降,更快达到放电截止电压,进一步影响电池荷电状态。脉冲实验还用于分析电池内阻与电流倍率的关系,第三脉冲实验数据指的是在等温、等荷电状态条件下,对指定类型电池进行不同电流倍率的脉冲实验获得的数据。根据脉冲实验数据确定指定类型电池在放电、搁置和脉冲充电运行过程中的电压特性曲线,根据电压特性曲线进行拟合,得出电池内阻(欧姆内阻和极化内阻)与电流倍率的函数关系。根据函数关系获得电阻参数与电流倍率的拟合参数即第三电阻拟合系数,以及电容参数与电流倍率的拟合参数即第三电容拟合系数。
S40、根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型。
可理解地,根据电阻拟合系数对电阻参数分别与荷电状态、温度和电流倍率的函数关系进行整合,获得电阻参数辩识模型,用于根据电池已知的荷电状态、温度和电流倍率实现电阻参数辩识。根据电容拟合系数对电容参数分别与荷电状态、温度和电流倍率的函数关系进行整合,获得电容参数辩识模型,用于根据电池已知的荷电状态、温度和电流倍率实现电容参数辩识。
S50、对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型估算所述指定类型电池的荷电状态。
可理解地,将脉冲实验数据拟合获得的电阻参数辩识模型和电容参数辩识模型作为电池的初始电阻参数辩识模型和初始电容参数辩识模型。在指定类型电池的实际工况条件下利用初始电阻参数辩识模型和初始电容参数辩识模型进行参数辩识获得对应的电阻参数和电容参数,并代入等效电路模型进行电池荷电状态估算,通过判断荷电状态估算的误差实现对初始电阻参数辩识模型和初始电容参数辩识模型的修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型。
本实施例通过获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据并进行拟合,获得第一拟合系数;获取等电流倍率、等荷电状态条件下指定类型电池的第二脉冲实验数据并进行拟合,获得第二拟合系数;获取等温、等荷电状态条件下指定类型电池的第三脉冲实验数据并进行拟合,获得第三拟合系数;根据多个拟合系数生成电阻参数辩识模型和电容参数辩识模型并进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型估算指定类型电池的荷电状态。本发明的参数辩识模型建立方法采集实验数据建立函数关系,拟合等效电路模型的电阻参数和电容参数,无需经过复杂的建表过程,简化了等效电路模型中离线参数辨识的复杂度;同时,通过数据拟合构建模型并对拟合系数进行调整,可使电池荷电状态的估算值更接近于实际值,提高电池管理的精密度和准确性。
可选的,步骤S10中,所述第一脉冲实验数据包括第一电阻数据、第一电容数据和第一脉冲实验荷电状态数据;即所述对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数,包括:
S101、通过第一电阻拟合模型对所述第一电阻数据和所述第一脉冲实验荷电状态数据进行多项式拟合,获得所述第一电阻拟合系数;
S102、通过第一电容拟合模型对所述第一电容数据和所述第一脉冲实验荷电状态数据进行多项式拟合,获得所述第一电容拟合系数;
所述第一电阻拟合模型包括:
Rn1=an+bn*SOC+cn*SOC2+dn*SOC3+en*SOC4
其中,Rn1表示第一电阻数据;
n表示电阻阶数;
an表示0阶第一电阻拟合系数;
bn表示1阶第一电阻拟合系数;
cn表示2阶第一电阻拟合系数;
dn表示3阶第一电阻拟合系数;
en表示4阶第一电阻拟合系数;
SOC表示第一脉冲实验荷电状态数据;
所述第一电容拟合模型包括:
Cm1=Am+Bm*SOC+Cm*SOC2+Dm*SOC3+Em*SOC4
其中,Cm1表示第一电容数据;
m表示电容阶数;
Am表示0阶第一电容拟合系数;
Bm表示1阶第一电容拟合系数;
Cm表示2阶第一电容拟合系数;
Dm表示3阶第一电容拟合系数;
Em表示4阶第一电容拟合系数。
可理解地,电池荷电状态(SOC)反映了电池的剩余容量,在数值上定义为剩余容量占电池容量的比值,通常采用百分数进行表示。二阶阻容的等效电路模型相对于其他阶数模型的精度更高,适用范围更广。温度表示采用绝对温度值,绝对温度即热力学温度,单位为K。在一实施例中采用二阶阻容的等效电路模型,选取锂离子在电池温度298K、电流倍率1C的条件下进行脉冲实验。实验过程为首先对电池放电10s,然后搁置40s,再充电10s,然后搁置40s,整个过程都是对电池进行1C的间歇恒流放电,分别测得11个荷电状态点SOC=[0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%]对应的第一电阻数据Rn1和第一电容数据Cm1。通过第一电阻拟合模型对第一电阻数据Rn1和SOC进行多项式拟合,获得第一电阻拟合系数an、bn、cn、dn和en;通过第一电容拟合模型对第一电容数据Cm1和SOC进行多项式拟合,获得第一电容拟合系数Am、Bm、Cm、Dm和Em。在另一实施例中,可以不经过脉冲实验过程,参考数据库中已有的实验数据经验值作为第一电阻数据、第一电容数据和第一脉冲实验荷电状态数据并进行多项式拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数。
本实施例通过电阻数据和荷电状态数据的拟合保证第一电阻拟合系数的准确性,通过电容数据和荷电状态数据的拟合保证第一电容拟合系数的准确性。同时,脉冲实验设置简单,数据易得,甚至可以直接参考经验值作为函数拟合的数据,简化了数据获取流程。
可选的,步骤S20中,所述第二脉冲实验数据包括第二电阻数据、第二电容数据和第二脉冲实验温度数据;即所述对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数,包括:
S201、通过第二电阻拟合模型对所述第二电阻数据和所述第二脉冲实验温度数据进行指数拟合,获得所述第二电阻拟合系数;
S202、通过第二电容拟合模型对所述第二电容数据和所述第二脉冲实验温度数据进行线性拟合,获得所述第二电容拟合系数;
所述第二电阻拟合模型包括:
Rn2=Rn0(T=298)*exp(-fn/kBT)
其中,Rn2表示第二电阻数据;
n表示电阻阶数;
Rn0(T=298)表示298K温度条件对应的第二电阻数据;
fn表示第二电阻拟合系数;
kB表示玻尔兹曼常数;
T表示第二脉冲实验的绝对温度值,单位K;
所述第二电容拟合模型包括:
Cm2=Cm0(T=298)+Fm(T-298)
其中,Cm2表示第二电容数据;
m表示电容阶数;
Cm0(T=298)表示298K温度条件对应的第二电容数据;
Fm表示第二电容拟合系数。
可理解地,在一实施例中采用二阶阻容的等效电路模型,选取锂离子电池在100%SOC、电流倍率1C的条件下进行脉冲实验。实验过程为首先对电池放电10s,然后搁置40s,再充电10s,然后搁置40s,整个过程都是对电池进行1C的间歇恒流放电,分别测得温度为[253K、273K、298K、313K]对应的第二电阻数据Rn2和第二电容数据Cm2。基于阿伦尼乌斯公式建立第二电阻拟合模型对第二电阻数据Rn2和温度数据进行指数拟合,获得第二电阻拟合系数fn;通过第二电容拟合模型对第二电容数据Cm2和温度进行线性拟合,获得第二电容拟合系数Fm。在另一实施例中,可以不经过脉冲实验过程,参考数据库中已有的实验数据经验值作为第二电阻数据、第二电容数据和第二脉冲实验温度数据并分别进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数。
本实施例通过电阻数据和温度数据的拟合保证第二电阻拟合系数的准确性,通过电容数据和温度数据的拟合保证第二电容拟合系数的准确性。同时,脉冲实验设置简单,数据易得,甚至可以直接参考经验值作为函数拟合的数据,简化了数据获取流程。
可选的,步骤S30中,所述第三脉冲实验数据包括第三电阻数据、第三电容数据和第三脉冲实验电流倍率数据;即所述对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数,包括:
S301、通过第三电阻拟合模型对所述第三电阻数据和所述第三脉冲实验电流倍率数据进行对数拟合,获得所述第三电阻拟合系数;
S302、通过第三电容拟合模型对所述第三电容数据和所述第三脉冲实验电流倍率数据进行对数拟合,获得所述第三电容拟合系数;
所述第三电阻拟合模型包括:
Rn3=gn+hn*ln(|I|+1)/|I|
其中,Rn3表示第三电阻数据;
n表示电阻阶数;
gn表示常数第三电阻拟合系数;
hn表示对数第三电阻拟合系数;
I表示第三脉冲实验电流倍率数据;
所述第三电容拟合模型包括:
Cm3=Gm+Hm*ln(|I|+1)/|I|
其中,Cm3表示第三电容数据;
m表示电容阶数;
Gm表示常数第三电容拟合系数;
Hm表示对数第三电容拟合系数;
I表示第三脉冲实验电流倍率数据。
可理解地,在一实施例中采用二阶阻容的等效电路模型,选取锂离子电池在100%SOC、温度298K的条件下进行脉冲实验。实验过程为首先对电池放电10s,然后搁置40s,再充电10s,然后搁置40s,整个过程都是对电池进行的间歇恒流放电,分别测得电流倍率为[0.5C、1C、2C、3C、4C、5C]对应的第三电阻数据Rn3和第三电容数据Cm3。基于塔菲尔公式建立第三电阻拟合模型对第三电阻数据Rn3和电流倍率数据进行对数拟合,获得第三电阻拟合系数gn和hn;通过第三电容拟合模型对第三电容数据Cm2和电流倍率数据进行对数拟合,获得第三电容拟合系数Gm和Hm。在另一实施例中,可以不经过脉冲实验过程,参考数据库中已有的实验数据经验值作为三电阻数据、第三电容数据和第三脉冲实验电流倍率数据并分别进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数。
本实施例通过电阻数据和电流倍率数据的拟合保证第三电阻拟合系数的准确性,通过电容数据和电流倍率数据的拟合保证第三电容拟合系数的准确性。同时,脉冲实验设置简单,数据易得,甚至可以直接参考经验值作为函数拟合的数据,简化了数据获取流程。
可选的,步骤S40中,即所述根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型,包括:
S401、将所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数进行整合,生成电阻参数辩识模型;
S402、将所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数进行整合,生成电容参数辩识模型;
所述电阻参数辩识模型包括:
其中,R′n表示电阻参数;
n表示电阻阶数;
an表示0阶第一电阻拟合系数;
bn表示1阶第一电阻拟合系数;
cn表示2阶第一电阻拟合系数;
dn表示3阶第一电阻拟合系数;
en表示4阶第一电阻拟合系数;
SOC表示电池上一时刻对应的荷电状态数据;
fn表示第二电阻拟合系数;
kB表示玻尔兹曼常数;
T表示当前时刻对应的绝对温度值;
gn表示常数第三电阻拟合系数;
hn表示对数第三电阻拟合系数;
I表示当前时刻对应的电流倍率数据;
所述电容参数辩识模型包括:
其中,C′m表示电容参数;
m表示电容阶数;
Am表示0阶第一电容拟合系数;
Bm表示1阶第一电容拟合系数;
Cm表示2阶第一电容拟合系数;
Dm表示3阶第一电容拟合系数;
Em表示4阶第一电容拟合系数;
Fm表示第二电容拟合系数;
Gm表示常数第三电容拟合系数;
Hm表示对数第三电容拟合系数。
可理解地,等效电路模型的一阶模型对应的n=0、1,m=1;二阶模型中n=0、1、2,m=1、2;三阶模型中n=0、1、2、3,m=1、2、3。随着阶数增加,参数辩识的精度也增加,但计算复杂度也会增加。在一实施例中采用二阶阻容的等效电路模型,根据第一电阻拟合系数an、bn、cn、dn、en,第二电阻拟合系数fn和第三电阻拟合系数gn、hn进行整合,生成电阻参数R′n的辩识模型;根据第一电容拟合系数Am、Bm、Cm、Dm、Em,第二电容拟合系数Fm和第三电容拟合系数Gm、Hm进行整合,生成电容参数C′m的辩识模型。
本实施例根据电阻拟合系数建立电阻参数与电池数据的函数关系,生成电阻参数辩识模型;根据电容拟合系数建立电容参数与电池数据的函数关系,生成电容参数辩识模型;便于根据电池数据实现对电阻参数和电容参数的快速辩识。
可选的,步骤S50中,即所述对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,包括:
S501、获取指定工况条件下的电池数据;
S502、通过所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型对所述电池数据进行处理,获得电阻参数和电容参数;
S503、通过预设等效电路模型对所述电阻参数、所述电容参数和所述电池数据进行处理,获得第一电池荷电状态结果;
S504、对所述电池数据进行安时积分计算,获得第二电池荷电状态结果;
S505、根据所述第一电池荷电状态结果和所述第二电池荷电状态结果对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型。
可理解地,动力电池在实装电动汽车之前需要进行工况测试以进行模型匹配。指定工况为根据指定测试标准设定的工况温度条件,例如新欧洲驾驶循环(NEDC)测试中对应的253K、273K和298K,或者全球统一轻型车辆测试循环(WLTC)测试中对应的253K、273K和298K。指定工况条件下的电池数据包括上一时刻的电池荷电状态数据和当前时刻的电压数据、电流数据、温度数据。在一实施例中,一方面,第一电池荷电状态结果是利用预设等效电路模型获得的估算值,即通过电阻参数辩识模型和电容参数辩识模型分别对上一时刻的电池荷电状态数据和当前时刻的电流数据、温度数据进行处理,获得当前时刻的电阻参数和电容参数;将当前时刻的电阻参数、电容参数输入预设等效电路模型并对当前时刻的电压数据、电流数据、温度数据进行处理,获得当前时刻的第一电池荷电状态结果。另一方面,第二电池荷电状态结果是利用安时积分法计算获得的参考值,由于安时积分法计算的电池荷电状态在单次循环时精度很高,通过对电流数据进行安时积分计算,获得第二电池荷电状态结果。根据第一电池荷电状态结果和第二电池荷电状态结果进行比对,根据比对结果对电阻参数辩识模型和电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型。将目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型导入台架或实车电池管理系统中,即可对电池荷电状态进行准确的实时估算。
本实施例在不同工况条件下,将基于电阻参数辩识模型和电容参数辩识模型得到的参数代入等效电路模型获得电池荷电状态的估算值,同时以安时积分法的电池荷电状态作为参考值,通过对电阻参数辩识模型和电容参数辩识模型的修正使电池荷电状态估算值更接近于参考值,提高了对电阻参数和电容参数的辩识准确性。
可选的,步骤S505中,即所述根据所述第一电池荷电状态结果和所述第二电池荷电状态结果对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型,包括:
S5051、获取所述第一电池荷电状态结果和所述第二电池荷电状态结果的差值;
S5052、若所述差值大于预设阈值,则对所述电阻参数辩识模型的电阻拟合系数和所述电容参数辩识模型的电容拟合系数进行修正,获得目标电阻拟合系数和目标电容拟合系数;
S5053、根据所述目标电阻拟合系数对所述电阻参数辩识模型进行更新,获得所述目标电阻参数辩识模型;根据所述目标电容拟合系数对所述电容参数辩识模型进行更新,获得所述目标电容参数辩识模型。
可理解地,差值是以第二电池荷电状态结果作为基值,采用第一电池荷电状态结果(估算值)和第二电池荷电状态结果(参考值)的比值与1的差值,即误差。将差值与预设阈值进行比对,预设阈值可根据需要进行配置,默认设置为5%,配置预设阈值越小,电池荷电状态的估算值越接近于参考值,电池荷电状态估算的准确性越高。在一实施例中,将基于数据拟合得到的电阻拟合系数和电容拟合系数代入等效电路模型进行计算,获得第一电池荷电状态计为估算值,同时以安时积分法获得第二电池荷电状态计为参考值,获得估算值和参考值的差值。将差值与预设阈值进行比对,若差值大于预设阈值,则对电阻拟合系数和电容拟合系数进行修正,重新进行参数辩识并代入预设等效电路模型获得第三电池荷电状态结果计为修正值,以使修正值和参考值的差值小于预设阈值。修正后的电阻拟合系数为目标电阻拟合系数,根据目标电阻拟合系数对电阻参数辩识模型进行更新,获得目标电阻参数辩识模型;修正后的电容拟合系数为目标电容拟合系数,根据目标电容拟合系数对电容参数辩识模型进行更新,获得目标电容阻参数辩识模型。
本实施例通过电阻拟合系数的修正实现对电阻参数辩识模型的更新,通过电容阻拟合系数的修正实现对电容参数辩识模型的更新,利用数据拟合和系数修正,提高了参数辩识的适用匹配度,实现了电池荷电状态的准确估算和实时监测。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中,提供一种参数辩识模型建立装置,该参数辩识模型建立装置与上述实施例中参数辩识模型建立方法一一对应。如图2所示,该参数辩识模型建立装置包括第一系数拟合模块10、第二系数拟合模块20、第三系数拟合模块30、参数辩识模型生成模块40和参数辩识模型修正模块50。各功能模块详细说明如下:
第一系数拟合模块10,用于获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据,对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数;
第二系数拟合模块20,用于获取等电流倍率、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第二脉冲实验数据,对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数;
第三系数拟合模块30,用于获取等温、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第三脉冲实验数据,对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数;
参数辩识模型生成模块40,用于根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型;
参数辩识模型修正模块50,用于对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型估算所述指定类型电池的荷电状态。
可选的,第一系数拟合模块10包括:
第一电阻拟合单元,用于通过第一电阻拟合模型对所述第一电阻数据和所述第一脉冲实验荷电状态数据进行多项式拟合,获得所述第一电阻拟合系数;
第一电容拟合单元,用于通过第一电容拟合模型对所述第一电容数据和所述第一脉冲实验荷电状态数据进行多项式拟合,获得所述第一电容拟合系数;
所述第一电阻拟合模型包括:
Rn1=an+bn*SOC+cn*SOC2+dn*SOC3+en*SOC4
其中,Rn1表示第一电阻数据;
n表示电阻阶数;
an表示0阶第一电阻拟合系数;
bn表示1阶第一电阻拟合系数;
cn表示2阶第一电阻拟合系数;
dn表示3阶第一电阻拟合系数;
en表示4阶第一电阻拟合系数;
SOC表示第一脉冲实验荷电状态数据;
所述第一电容拟合模型包括:
Cm1=Am+Bm*SOC+Cm*SOC2+Dm*SOC3+Em*SOC4
其中,Cm1表示第一电容数据;
m表示电容阶数;
Am表示0阶第一电容拟合系数;
Bm表示1阶第一电容拟合系数;
Cm表示2阶第一电容拟合系数;
Dm表示3阶第一电容拟合系数;
Em表示4阶第一电容拟合系数。
可选的,第二系数拟合模块20包括:
第二电阻拟合单元,用于通过第二电阻拟合模型对所述第二电阻数据和所述第二脉冲实验温度数据进行指数拟合,获得所述第二电阻拟合系数;
第二电容拟合单元,用于通过第二电容拟合模型对所述第二电容数据和所述第二脉冲实验温度数据进行线性拟合,获得所述第二电容拟合系数;
所述第二电阻拟合模型包括:
Rn2=Rn0(T=298)*exp(-fn/kBT)
其中,Rn2表示第二电阻数据;
n表示电阻阶数;
Rn0(T=298)表示298K温度条件对应的第二电阻数据;
fn表示第二电阻拟合系数;
kB表示玻尔兹曼常数;
T表示第二脉冲实验的绝对温度值,单位K;
所述第二电容拟合模型包括:
Cm2=Cm0(T=298)+Fm(T-298)
其中,Cm2表示第二电容数据;
m表示电容阶数;
Cm0(T=298)表示298K温度条件对应的第二电容数据;
Fm表示第二电容拟合系数。
可选的,第三系数拟合模块30包括:
第三电阻拟合单元,用于通过第三电阻拟合模型对所述第三电阻数据和所述第三脉冲实验电流倍率数据进行对数拟合,获得所述第三电阻拟合系数;
第三电容拟合单元,用于通过第三电容拟合模型对所述第三电容数据和所述第三脉冲实验电流倍率数据进行对数拟合,获得所述第三电容拟合系数;
所述第三电阻拟合模型包括:
Rn3=gn+hn*ln(|I|+1)/|I|
其中,Rn3表示第三电阻数据;
n表示电阻阶数;
gn表示常数第三电阻拟合系数;
hn表示对数第三电阻拟合系数;
I表示第三脉冲实验电流倍率数据;
所述第三电容拟合模型包括:
Cm3=Gm+Hm*ln(|I|+1)/|I|
其中,Cm3表示第三电容数据;
m表示电容阶数;
Gm表示常数第三电容拟合系数;
Hm表示对数第三电容拟合系数;
I表示第三脉冲实验电流倍率数据。
可选的,参数辩识模型生成模块40包括:
电阻参数辩识模型生成单元,用于将所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数进行整合,生成电阻参数辩识模型;
电容参数辩识模型生成单元,用于将所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数进行整合,生成电容参数辩识模型;
所述电阻参数辩识模型包括:
其中,R′n表示电阻参数;
n表示电阻阶数;
an表示0阶第一电阻拟合系数;
bn表示1阶第一电阻拟合系数;
cn表示2阶第一电阻拟合系数;
dn表示3阶第一电阻拟合系数;
en表示4阶第一电阻拟合系数;
SOC表示电池上一时刻对应的荷电状态数据;
fn表示第二电阻拟合系数;
kB表示玻尔兹曼常数;
T表示当前时刻对应的绝对温度值;
gn表示常数第三电阻拟合系数;
hn表示对数第三电阻拟合系数;
I表示当前时刻对应的电流倍率数据;
所述电容参数辩识模型包括:
其中,C′m表示电容参数;
m表示电容阶数;
Am表示0阶第一电容拟合系数;
Bm表示1阶第一电容拟合系数;
Cm表示2阶第一电容拟合系数;
Dm表示3阶第一电容拟合系数;
Em表示4阶第一电容拟合系数;
Fm表示第二电容拟合系数;
Gm表示常数第三电容拟合系数;
Hm表示对数第三电容拟合系数。
可选的,参数辩识模型修正模块50包括:
电池数据单元,用于获取指定工况条件下的电池数据;
参数辩识单元,用于通过所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型对所述电池数据进行处理,获得电阻参数和电容参数;
电池荷电状态估算单元,用于通过预设等效电路模型对所述电阻参数、所述电容参数和所述电池数据进行处理,获得第一电池荷电状态结果;
电池荷电状态安时计算单元,用于对所述电池数据进行安时积分计算,获得第二电池荷电状态结果;
参数辩识模型修正单元,用于根据所述第一电池荷电状态结果和所述第二电池荷电状态结果对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型。
可选的,参数辩识模型修正模块50还包括:
差值获取单元,用于获取所述第一电池荷电状态结果和所述第二电池荷电状态结果的差值;
拟合系数修正单元,用于若所述差值大于预设阈值,则对所述电阻参数辩识模型的电阻拟合系数和所述电容参数辩识模型的电容拟合系数进行修正,获得目标电阻拟合系数和目标电容拟合系数;
参数辩识模型更新单元,用于根据所述目标电阻拟合系数对所述电阻参数辩识模型进行更新,获得所述目标电阻参数辩识模型;根据所述目标电容拟合系数对所述电容参数辩识模型进行更新,获得所述目标电容参数辩识模型。
关于参数辩识模型建立装置的具体限定可以参见上文中对于参数辩识模型建立方法的限定,在此不再赘述。上述参数辩识模型建立装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括可读存储介质、内存储器。该可读存储介质存储有操作系统、计算机可读指令和数据库。该内存储器为可读存储介质中的操作系统和计算机可读指令的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储参数辩识模型建立方法所涉及的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机可读指令被处理器执行时以实现一种参数辩识模型建立方法。本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机可读指令,处理器执行计算机可读指令时实现以下步骤:
获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据,对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数;
获取等电流倍率、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第二脉冲实验数据,对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数;
获取等温、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第三脉冲实验数据,对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数;
根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型;
对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型估算所述指定类型电池的荷电状态。
在一个实施例中,提供了一个或多个存储有计算机可读指令的计算机可读存储介质,本实施例所提供的可读存储介质包括非易失性可读存储介质和易失性可读存储介质。可读存储介质上存储有计算机可读指令,计算机可读指令被一个或多个处理器执行时实现以下步骤:
获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据,对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数;
获取等电流倍率、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第二脉冲实验数据,对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数;
获取等温、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第三脉冲实验数据,对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数;
根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型;
对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型估算所述指定类型电池的荷电状态。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机可读指令来指令相关的硬件来完成,所述的计算机可读指令可存储于一非易失性可读取存储介质或易失性可读存储介质中,该计算机可读指令在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种参数辩识模型建立方法,其特征在于,包括:
获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据,对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数;
获取等电流倍率、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第二脉冲实验数据,对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数;
获取等温、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第三脉冲实验数据,对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数;
根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型;
对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型估算所述指定类型电池的荷电状态。
2.如权利要求1所述的参数辩识模型建立方法,其特征在于,所述第一脉冲实验数据包括第一电阻数据、第一电容数据和第一脉冲实验荷电状态数据;
所述对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数,包括:
通过第一电阻拟合模型对所述第一电阻数据和所述第一脉冲实验荷电状态数据进行多项式拟合,获得所述第一电阻拟合系数;
通过第一电容拟合模型对所述第一电容数据和所述第一脉冲实验荷电状态数据进行多项式拟合,获得所述第一电容拟合系数;
所述第一电阻拟合模型包括:
Rn1=an+bn*SOC+cn*SOC2+dn*SOC3+en*SOC4
其中,Rn1表示第一电阻数据;
n表示电阻阶数;
an表示0阶第一电阻拟合系数;
bn表示1阶第一电阻拟合系数;
cn表示2阶第一电阻拟合系数;
dn表示3阶第一电阻拟合系数;
en表示4阶第一电阻拟合系数;
SOC表示第一脉冲实验荷电状态数据;
所述第一电容拟合模型包括:
Cm1=Am+Bm*SOC+Cm*SOC2+Dm*SOC3+Em*SOC4
其中,Cm1表示第一电容数据;
m表示电容阶数;
Am表示0阶第一电容拟合系数;
Bm表示1阶第一电容拟合系数;
Cm表示2阶第一电容拟合系数;
Dm表示3阶第一电容拟合系数;
Em表示4阶第一电容拟合系数。
3.如权利要求1所述的参数辩识模型建立方法,其特征在于,所述第二脉冲实验数据包括第二电阻数据、第二电容数据和第二脉冲实验温度数据;
所述对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数,包括:
通过第二电阻拟合模型对所述第二电阻数据和所述第二脉冲实验温度数据进行指数拟合,获得所述第二电阻拟合系数;
通过第二电容拟合模型对所述第二电容数据和所述第二脉冲实验温度数据进行线性拟合,获得所述第二电容拟合系数;
所述第二电阻拟合模型包括:
Rn2=Rn0(T=298)*exp(-fn/kBT)
其中,Rn2表示第二电阻数据;
n表示电阻阶数;
Rn0(T=298)表示298K温度条件对应的第二电阻数据;
fn表示第二电阻拟合系数;
kB表示玻尔兹曼常数;
T表示第二脉冲实验的绝对温度值,单位K;
所述第二电容拟合模型包括:
Cm2=Cm0(T=298)+Fm(T-298)
其中,Cm2表示第二电容数据;
m表示电容阶数;
Cm0(T=298)表示298K温度条件对应的第二电容数据;
Fm表示第二电容拟合系数。
4.如权利要求1所述的参数辩识模型建立方法,其特征在于,所述第三脉冲实验数据包括第三电阻数据、第三电容数据和第三脉冲实验电流倍率数据;
所述对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数,包括:
通过第三电阻拟合模型对所述第三电阻数据和所述第三脉冲实验电流倍率数据进行对数拟合,获得所述第三电阻拟合系数;
通过第三电容拟合模型对所述第三电容数据和所述第三脉冲实验电流倍率数据进行对数拟合,获得所述第三电容拟合系数;
所述第三电阻拟合模型包括:
Rn3=gn+hn*ln(|I|+1)/|I|
其中,Rn3表示第三电阻数据;
n表示电阻阶数;
gn表示常数第三电阻拟合系数;
hn表示对数第三电阻拟合系数;
I表示第三脉冲实验电流倍率数据;
所述第三电容拟合模型包括:
Cm3=Gm+Hm*ln(|I|+1)/|I|
其中,Cm3表示第三电容数据;
m表示电容阶数;
Gm表示常数第三电容拟合系数;
Hm表示对数第三电容拟合系数;
I表示第三脉冲实验电流倍率数据。
5.如权利要求1所述的参数辩识模型建立方法,其特征在于,所述根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型,包括:
将所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数进行整合,生成电阻参数辩识模型;
将所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数进行整合,生成电容参数辩识模型;
所述电阻参数辩识模型包括:
其中,R′n表示电阻参数;
n表示电阻阶数;
an表示0阶第一电阻拟合系数;
bn表示1阶第一电阻拟合系数;
cn表示2阶第一电阻拟合系数;
dn表示3阶第一电阻拟合系数;
en表示4阶第一电阻拟合系数;
SOC表示电池上一时刻对应的荷电状态数据;
fn表示第二电阻拟合系数;
kB表示玻尔兹曼常数;
T表示当前时刻对应的绝对温度值;
gn表示常数第三电阻拟合系数;
hn表示对数第三电阻拟合系数;
I表示当前时刻对应的电流倍率数据;
所述电容参数辩识模型包括:
其中,C′m表示电容参数;
m表示电容阶数;
Am表示0阶第一电容拟合系数;
Bm表示1阶第一电容拟合系数;
Cm表示2阶第一电容拟合系数;
Dm表示3阶第一电容拟合系数;
Em表示4阶第一电容拟合系数;
Fm表示第二电容拟合系数;
Gm表示常数第三电容拟合系数;
Hm表示对数第三电容拟合系数。
6.如权利要求1所述的参数辩识模型建立方法,其特征在于,所述对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,包括:
获取指定工况条件下的电池数据;
通过所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型对所述电池数据进行处理,获得电阻参数和电容参数;
通过预设等效电路模型对所述电阻参数、所述电容参数和所述电池数据进行处理,获得第一电池荷电状态结果;
对所述电池数据进行安时积分计算,获得第二电池荷电状态结果;
根据所述第一电池荷电状态结果和所述第二电池荷电状态结果对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型。
7.如权利要求6所述的参数辩识模型建立方法,其特征在于,所述根据所述第一电池荷电状态结果和所述第二电池荷电状态结果对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型,包括:
获取所述第一电池荷电状态结果和所述第二电池荷电状态结果的差值;
若所述差值大于预设阈值,则对所述电阻参数辩识模型的电阻拟合系数和所述电容参数辩识模型的电容拟合系数进行修正,获得目标电阻拟合系数和目标电容拟合系数;
根据所述目标电阻拟合系数对所述电阻参数辩识模型进行更新,获得所述目标电阻参数辩识模型;根据所述目标电容拟合系数对所述电容参数辩识模型进行更新,获得所述目标电容参数辩识模型。
8.一种参数辩识模型建立装置,其特征在于,包括:
第一系数拟合模块,用于获取等温、等电流倍率条件下指定类型电池的第一脉冲实验数据,对所述第一脉冲实验数据进行拟合,获得第一电阻拟合系数和第一电容拟合系数;
第二系数拟合模块,用于获取等电流倍率、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第二脉冲实验数据,对所述第二脉冲实验数据进行拟合,获得第二电阻拟合系数和第二电容拟合系数;
第三系数拟合模块,用于获取等温、等荷电状态条件下所述指定类型电池的第三脉冲实验数据,对所述第三脉冲实验数据进行拟合,获得第三电阻拟合系数和第三电容拟合系数;
参数辩识模型生成模块,用于根据所述第一电阻拟合系数、所述第二电阻拟合系数和所述第三电阻拟合系数生成电阻参数辩识模型,根据所述第一电容拟合系数、所述第二电容拟合系数和所述第三电容拟合系数生成电容参数辩识模型;
参数辩识模型修正模块,用于对所述电阻参数辩识模型和所述电容参数辩识模型进行修正,获得目标电阻参数辩识模型和目标电容参数辩识模型,以根据所述目标电阻参数辩识模型和所述目标电容参数辩识模型估算所述指定类型电池的荷电状态。
9.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令,其特征在于,所述处理器执行所述计算机可读指令时实现如权利要求1至7中任一项所述参数辩识模型建立方法。
10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机可读指令,其特征在于,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得所述一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项所述参数辩识模型建立方法。
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CN202211335941.1A CN117991099A (zh) | 2022-10-28 | 2022-10-28 | 参数辩识模型建立方法、装置、计算机设备及存储介质 |
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2022
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