1.一種基于恒流實驗的電池開路電壓與直流內(nèi)阻辨識方法,其特征在于,該方法先在不同環(huán)境溫度下進行一組恒流實驗,利用直流內(nèi)阻模型中各參數(shù)關(guān)于工作電流、電池溫度具有連續(xù)單調(diào)關(guān)系的特性,對同一工作電流與電池荷電狀態(tài)(SOC)、不同電池溫度的端電壓數(shù)據(jù)進行擬合或插值,獲取該工作電流與SOC、指定電池溫度的端電壓數(shù)據(jù)的辨識值;然后使用同一SOC與電池溫度、不同工作電流的端電壓數(shù)據(jù)進行擬合或插值,獲取端電壓與工作電流的關(guān)系式,并使用此關(guān)系式辨識工作電流為0處的端電壓,再通過加上一個常值修正此端電壓,即得到開路電壓E;最后利用得到的端電壓與開路電壓數(shù)據(jù)求取直流內(nèi)阻R。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池開路電壓與直流內(nèi)阻辨識方法,其特征在于,該方法具體包括以下步驟:
步驟S1)根據(jù)辨識精度要求、可接受的實驗量與實驗周期、實驗設(shè)備精度、所用電池的特性以及目標工作點取值范圍SOC∈[SOCL,SOCH]、電流I∈[IDL,IDH]∪[ICL,ICH]、電池溫度Tbat∈[TbatL,TbatH],確定恒流實驗的n個環(huán)境溫度Tamb=Ti與m個電流Ij,i=1,2,...,n,j=1,2,...,m;其中,SOCL、SOCH分別為SOC的最小值、最大值,IDL、IDH分別為放電時工作電流的最小值、最大值,ICL、ICH分別為充電時工作電流的最小值、最大值,TbatL、TbatH分別為電池溫度的最小值、最大值;
步驟S2)在不同環(huán)境溫度下進行恒流實驗并記錄實驗數(shù)據(jù):
分別在環(huán)境溫度Ti下使用電流Ij進行恒流實驗,即共需進行n×m個恒流實驗,其中每個恒流實驗的流程為:若工作電流Ij大于0,則先將電池在標準環(huán)境溫度T0條件下充滿,充滿之后將電池靜置時間t1,開始靜置的同時立即將環(huán)境溫度改變至Ti,靜置結(jié)束后使用電流Ij將電池放空;若電流Ij小于0,則先將電池在標準環(huán)境溫度T0條件下放空,放空之后將電池靜置時間t1,開始靜置的同時立即將環(huán)境溫度改變至Ti,靜置結(jié)束后使用Ij將電池充滿;實驗中記錄全過程的電池端電壓、電流和電池溫度數(shù)據(jù),并使用式(1)計算對應(yīng)的SOC數(shù)據(jù),其中靜置結(jié)束時刻電池的端電壓記為Uocv,ij,SOC記為SOCocv,ij:
步驟S3)對步驟S2)中記錄和計算的實驗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理,辨識目標工作點的端電壓和開路電壓:
步驟S31)在電流I=Ij、電池溫度Tbat=Ti、SOC∈[SOCL,SOCH]條件下辨識共計n×m條U-SOC曲線,即要獲取n×m條U-SOC曲線上所有目標工作點(SOC,I,Tbat)的端電壓辨識值具體的,選取{I1,I2,…,Im}內(nèi)任意某I*、{T1,T2,…,Tn}內(nèi)任意某T*、[SOCL,SOCH]內(nèi)任意某SOC*,獲取目標工作點(SOC*,I*,T*)處的端電壓辨識值首先使用工作電流在n個不同的環(huán)境溫度Ti恒流工作至SOC*處的共計n個端電壓U(SOC*,I*,Ti+ΔTi),利用端電壓U關(guān)于電池溫度Tbat具有的連續(xù)、單調(diào)關(guān)系,使用數(shù)據(jù)擬合或插值的方式得到端電壓與電池溫度的函數(shù)然后令該函數(shù)中Tbat等于T*,得到即獲取目標工作點(SOC*,I*,T*)處的端電壓辨識值其中ΔTi為使用I*在環(huán)境溫度Ti下恒流工作至SOC*處電池溫度相對環(huán)境溫度的變化量,也即Ti+ΔTi表征實驗中實際的電池溫度;
步驟S32)在電池溫度Tbat=Ti、SOC∈[SOCL,SOCH]條件下辨識n條E-SOC曲線,即要獲取n條E-SOC曲線上所有目標工作點的開路電壓辨識值具體的,選取{T1,T2,…,Tn}內(nèi)任意某T*、[SOCL,SOCH]內(nèi)任意某SOC*,獲取開路電壓辨識值首先使用步驟S31)中辨識的同一SOC與電池溫度、不同電流的m個端電壓數(shù)據(jù)利用端電壓U關(guān)于電流I具有的連續(xù)、單調(diào)關(guān)系,通過數(shù)據(jù)擬合或插值的方式得到端電壓辨識值與電流的函數(shù)然后令該函數(shù)中I等于零,得到工作電流為0處的端電壓辨識值最后,使用一常數(shù)C修正辨識(SOC*,T*)處的開路電壓辨識值具體如式(2):
步驟S33)利用步驟S32)得到的開路電壓辨識值數(shù)據(jù),根據(jù)開路電壓E關(guān)于電池溫度Tbat具有的連續(xù)、單調(diào)的關(guān)系,通過數(shù)據(jù)擬合或插值的方式即可獲取SOC∈[SOCL,SOCH]、Tbat∈[TbatL,TbatH]內(nèi)所有目標工作點處的開路電壓;
步驟S4)利用步驟S3)中辨識得到的端電壓與開路電壓數(shù)據(jù),辨識目標工作點的直流內(nèi)阻:
步驟S41)在電流I=Ij、電池溫度Tbat=Ti、SOC∈[SOCL,SOCH]條件下辨識n×m條R-SOC曲線,即要獲取n×m條R-SOC曲線上所有目標工作點(SOC,I,Tbat)的直流內(nèi)阻辨識值具體的,選取{I1,I2,…,Im}內(nèi)任意某I*、{T1,T2,…,Tn}內(nèi)任意某T*、[SOCL,SOCH]內(nèi)任意某SOC*,使用式(3)獲取目標工作點(SOC*,I*,T*)處的直流內(nèi)阻辨識值
步驟S42)利用步驟S41)得到的直流內(nèi)阻辨識值數(shù)據(jù),利用直流內(nèi)阻R關(guān)于電流I、電池溫度Tbat具有的連續(xù)單調(diào)關(guān)系,通過數(shù)據(jù)擬合或插值(包括線性插值和非線性插值)的方式即可獲取SOC∈[SOCL,SOCH]、I∈[IDL,IDH]∪[ICL,ICH]、Tbat∈[TbatL,TbatH]內(nèi)所有目標工作點處的直流內(nèi)阻。