鉛酸電池模型經(jīng)驗(yàn)公式法中關(guān)鍵參數(shù)抗差辨識(shí)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鉛酸電池模型經(jīng)驗(yàn)公式法中關(guān)鍵參數(shù)抗差辨識(shí)方法。首先，將鉛酸蓄電池進(jìn)行若干組充電實(shí)驗(yàn)，測(cè)量電池在充電過(guò)程中的端電壓，充電電流和SOC值；再將實(shí)驗(yàn)記錄得到的數(shù)據(jù)作為輸入，建立抗差參數(shù)辨識(shí)的非線性優(yōu)化問(wèn)題；采用入核寬調(diào)整的牛頓法求解該問(wèn)題，獲得該優(yōu)化問(wèn)題的局部最優(yōu)解（通常是全局最優(yōu)解），得到最優(yōu)解后，即得到了模型中的關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而得到了鉛酸電池模型的經(jīng)驗(yàn)公式。本發(fā)明通過(guò)求解一個(gè)基于最小信息熵?fù)p失的優(yōu)化問(wèn)題獲得鉛酸模型經(jīng)驗(yàn)公式法中的關(guān)鍵參數(shù)，在求解過(guò)程中能夠自動(dòng)排除壞量測(cè)，獲得魯棒性較高的結(jié)果，效率和精度也較高，方法的可用性強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】鉛酸電池模型經(jīng)驗(yàn)公式法中關(guān)鍵參數(shù)抗差辨識(shí)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鉛酸蓄電池【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及電池模型中經(jīng)驗(yàn)公式法中關(guān)鍵參數(shù)的辨識(shí)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在電池管理系統(tǒng)中，為明確電池外部電氣特性和內(nèi)部狀態(tài)的定量關(guān)系，需要建立數(shù)學(xué)模型，從而根據(jù)電池的電壓、電流、溫度等外部變量計(jì)算出SOC、S0H、內(nèi)阻、電動(dòng)勢(shì)等內(nèi)部狀態(tài)，如線性模型法，戴維南模型法，四階動(dòng)態(tài)模型法以及經(jīng)驗(yàn)公式法等。在經(jīng)驗(yàn)公式法中，常見(jiàn)的有Shepherd模型、Unnewehr universal模型、Nernst模型等,其表達(dá)式通常為yk=EQ-Rik+f (Ki, K2, K3, zk)(其中，yk表示電池的端電壓測(cè)量值，Etl表示電池SOC為100%的電動(dòng)勢(shì)，R是電池內(nèi)阻，ik是電流，f表示修正項(xiàng)，對(duì)于不同的模型，表達(dá)式不同，Zk是電池充放電是的SOC值，Ki, K2, K3是需獲得的參數(shù))，這些經(jīng)驗(yàn)公式可以模擬電池所表現(xiàn)出的非線性動(dòng)靜態(tài)特性，但是其中的大部分參數(shù)需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行確定。
[0003]由于實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)存在測(cè)量誤差，以及經(jīng)驗(yàn)公式法本身的特點(diǎn)，在通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得公式參數(shù)時(shí)，需要能夠盡可能地排不合理測(cè)量數(shù)據(jù)的影響，從而使得公式參數(shù)在大多數(shù)情況下都能夠使用。但是目前在這一【技術(shù)領(lǐng)域】尚沒(méi)有有效的方法實(shí)現(xiàn)這一個(gè)目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對(duì)上述現(xiàn)有存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明提供了提出一種鉛酸電池模型經(jīng)驗(yàn)公式法中關(guān)鍵參數(shù)抗差辨識(shí)方法，該方法通過(guò)借鑒信息科學(xué)和電力系統(tǒng)領(lǐng)域已有的抗差估計(jì)方法，在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)求解一個(gè)基于最小信息熵?fù)p失的優(yōu)化問(wèn)題，獲得鉛酸模型經(jīng)驗(yàn)公式法中的關(guān)鍵參數(shù)，在求解過(guò)程中能夠自動(dòng)排除壞量測(cè)，獲得魯棒性較高的結(jié)果。
[0005]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:一種鉛酸電池模型經(jīng)驗(yàn)公式法中關(guān)鍵參數(shù)抗差辨識(shí)方法，其特征在于:首先，將鉛酸蓄電池進(jìn)行充電試驗(yàn)，測(cè)量記錄電池在充電過(guò)程中的端電壓、充電電流和SOD值；將前述記錄的數(shù)據(jù)作為輸入，建立抗差參數(shù)辨識(shí)的非線性優(yōu)化問(wèn)題；采用入核寬調(diào)整的牛頓法求解該問(wèn)題，得到該優(yōu)化問(wèn)題的局部最優(yōu)解，該局部最優(yōu)解為鉛酸蓄電池模型經(jīng)驗(yàn)公式中的關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而確定得到鉛酸蓄電池模型的經(jīng)驗(yàn)公式。
[0006]對(duì)上述技術(shù)方案具體說(shuō)明:
[0007]步驟1:將鉛酸蓄電池進(jìn)行m組充電實(shí)驗(yàn)，測(cè)量電池在充電過(guò)程中的端電圧〃充電電流ξ和SOC值島U=i，...，m).'其中SOC的測(cè)量采用安培小時(shí)法，Cr = Ca-jJdi，其中C；是電池剩余容量，Ca是電池的額定容量，I是放電電流，再由cyca即可得到氧.，而端電壓4和充電電流€都可以從表計(jì)讀出；[0008]步驟2:建立優(yōu)化模型如公式(I)所示，將步驟I記錄的數(shù)據(jù)作為輸入:
【權(quán)利要求】
1.一種鉛酸電池模型經(jīng)驗(yàn)公式法中關(guān)鍵參數(shù)抗差辨識(shí)方法，其特征在于:首先，將鉛酸蓄電池進(jìn)行充電試驗(yàn)，測(cè)量記錄電池在充電過(guò)程中的端電壓、充電電流和SOD值；將前述記錄的數(shù)據(jù)作為輸入，建立抗差參數(shù)辨識(shí)的非線性優(yōu)化問(wèn)題；采用入核寬調(diào)整的牛頓法求解該問(wèn)題，得到該優(yōu)化問(wèn)題的局部最優(yōu)解，該局部最優(yōu)解為鉛酸蓄電池模型經(jīng)驗(yàn)公式中的關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而確定得到鉛酸蓄電池模型的經(jīng)驗(yàn)公式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鉛酸電池模型經(jīng)驗(yàn)公式法中關(guān)鍵參數(shù)抗差辨識(shí)方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟1:將鉛酸蓄電池進(jìn)行m組充電實(shí)驗(yàn)，測(cè)量電池在充電過(guò)程中的端電壓&，充電電流，和30(:值無(wú)其中SOC的測(cè)量采用安培小時(shí)法，Cr=C -JoiM，其中Cr是電池剩余容量，Ca是電池的額定容量，I是放電電流，再由cyca即可得到4，而端電壓象和充電電流€都可以從表計(jì)讀出； 步驟2:建立優(yōu)化模型如公式(I)所示，將步驟I記錄的數(shù)據(jù)作為輸入:
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK103472397SQ201310347855
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月9日
【發(fā)明者】李正爍, 袁朝勇, 嚴(yán)學(xué)慶, 趙榮興 申請(qǐng)人:江蘇歐力特能源科技有限公司