专利名称：一种二次电池内阻的实时在线估计方法
技术领域：
本发明涉及ー种二次电池内阻的实时在线估计方法，属于二次电池储能系统控制技术领域。
背景技术：
二次电池的内阻作为电池的重要特性參数与其荷电状态，健康状态，温度等因素密切相关。目前二次电池的内阻检测主要有三种方法I、直流法在离线的情况下，对电池进行短时的大电池恒流放电，获得电池在此过程中的电压变化值和电流变化值数据，然后用电压变化量除以电流变化量，从得到电池内阻。此种方法获得的结果比较稳定可靠，但由于其采用离线测量方式，很难应用在如电动汽车等移动设备中，同时也无法应用于工作状态下的各系统中，而且大电流放电对电池健康状态与使用寿命亦有不良影响。此外，虽然该方法g在测量电池的欧姆内阻，但由于其測量与计算方式的选择，无法避免极化环节中的极化内阻对测试结果产生影响。2、模型參数识别法利用二次电池测试平台，对电池进行一系列的复合功率脉冲特性试验。根据标准电池模型，利用Matlab、Excel或其他具有计算功能的应用软件，在普通计算机上对所获得的不同荷电状态(SOC)下的电池复合功率脉冲特性进行拟合，从而得到在相应荷电状态下的电池模型内部各元件參数。该方法的优点在于能够较为准确并且独立的得到电池的欧姆内阻与极化内阻，但由于严格的测试规程与对测试所用平台的要求较 高，该方法同样仅限于离线状态下使用。3、交流阻抗法交流阻抗法是一种比较常用的电化学方法，广泛应用于二次电池的在线内阻监测中。此方法通过外加测试装置对电池施加ー个固定频率的交流小电流信号，通过测得电池两端的反馈电压，计算所得电压与施加电流之比，从而得到电池的交流阻杭。该方法克服了直流法的诸多缺点，可以实现在线测量，且由于测试电流小，对电池基本无伤害。但交流法的实施同样只能应用在电池的非工作条件下，即不能实现电池使用过程中实时内阻检测。且现有的电池管理的采集模块单元能够直接获取的物理量仅为电池的电压，电流，温度等參数。如要使用交流阻抗法，还需外加硬件电路，这会増大管理系统的体积且制造成本也将随之大大增加。

发明内容
本发明的目的在于提供一种仅需提供电池的端电压与负载电流，而无需另增加其它辅助硬件电路的二次电池内阻(内阻包括欧姆内阻与极化内阻)的实时在线估计方法，以解决以上各方法存在的诸多不足。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明所述二次电池内阻的实时在线估计方法是按照以下步骤实现的步骤一、根据标准电池模型的电路结构建立离散的电池状态空间模型；其中，队和込分别表示电池的外部端电压(即负载端电压)与流经电池的总电流(即流经负载的电流)用来表示该电池模型内部的标准电压源(即电池开路电压)，同时串联在回路中还有电池的欧姆内阻ル、以及由极化内阻Rp与极化电容Cp并联组成的极化电路网络，Ip为流经Rp的极化电流；步骤ー(一)、根据等效电路模型，分别列出卡尔曼滤波器所需状态方程与观测方程:状态方程为
权利要求
1.一种二次电池内阻的实时在线估计方法，其特征在于所述方法是按照以下步骤实现的 步骤一、根据标准电池模型的电路结构建立离散的电池状态空间模型；其中，队和込分别表示电池的外部端电压与流经电池的总电流；Vre用来表示该电池模型内部的标准电压源，同时串联在回路中还有电池的欧姆内阻％、以及由极化内阻Rp与极化电容Cp并联组成的极化电路网络，Ip为流经Rp的极化电流； 步骤一(一)、根据等效电路模型，分别列出卡尔曼滤波器所需状态方程与观测方程 状态方程为
全文摘要
一种二次电池内阻的实时在线估计方法，属于二次电池储能系统控制技术领域。本发明的目的在于提供一种仅需能够提供电池的端电压与负载电流，而无需另增加其它辅助硬件电路的二次电池内阻的实时在线估计方法。本发明基于标准电池等效电路模型，利用扩展卡尔曼滤波器的工作原理，构建算法所需的状态方程与观测方程，将电池的开路电压(VOC)，欧姆内阻(RO)，极化内阻(RP)，极化电流(IP)作为估计量，将实时测得的端电压(VL)、负载电流作(IL)以及两次采样的时间间隔Δt作为已知量；并根据传感器精度选取过程激励噪声协方差与测量噪声协方差，通过迭代更新，进而实时地估计出所测二次电池的欧姆内阻与极化内阻。与现有的内阻测试方法相比，本方法具有可实时在线估计，稳定性好，无需附加硬件测试电路的优点。
文档编号G01R27/08GK102680795SQ20121017104
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者朱春波, 王天鸶, 裴磊, 逯仁贵 申请人:哈尔滨工业大学