一種電池在線控制性能評估方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鋰離子電池管理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種電池在線控制性能評估方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 為解決能源安全和環(huán)境污染問題，近年來，電動汽車在各國政府和汽車制造商的 推動下取得了快速的發(fā)展。作為電動汽車的主要能量載體和動力來源，電池及其管理系統(tǒng) 是電動汽車最核心的技術(shù)之一。純電動汽車時速快慢，和啟動速度取決于驅(qū)動電機(jī)的功率 和性能，其續(xù)行里程之長短取決于車載動力電池容量之大小，車載動力電池之重量取決于 選用何種動力電池如鉛酸、鋅碳、鋰電池等，它們體積，比重、比功率、比能量、循環(huán)壽命都各 異。其中，鋰離子電池以其高能量比、低自放電率、無記憶效應(yīng)、高工作電壓平臺、長使用壽 命和制造成本低等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。
[0003] 出于對電動汽車經(jīng)濟(jì)、安全和合理使用動力電池的角度出發(fā)，需要對電池工作運(yùn) 行狀態(tài)進(jìn)行有效地管理和控制，這就要求必須建立精確描述電池動態(tài)行為的數(shù)學(xué)模型，從 而可以分析和改善電池控制系統(tǒng)的性能，整定控制器參數(shù)等。但是隨著時間的推移，由于受 至IJ各種變化因素的影響，比如，傳感器/執(zhí)行器故障、工況變化等，控制器性能會逐步退化， 最終導(dǎo)致實(shí)際性能與設(shè)計要求有很大的差距。這會降低電池的使用效率、增加電動汽車的 商業(yè)運(yùn)行成本，甚至?xí)?dǎo)致安全問題等，因此對控制系統(tǒng)進(jìn)行性能評估顯得很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對電池在線控制系統(tǒng)的性能，提供一種控制性 能評估的方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種電池在線控制性能評估方法，具體包括以下步驟：
[0007] 步驟（1):采集當(dāng)前一段時間內(nèi)的電池端電壓值數(shù)據(jù)和電池端電流值數(shù)據(jù)；
[0008] 步驟（2):建立以電池端電流為輸入，電池端電壓為輸出的自回歸移動平均模型， 估計白噪聲序列；
[0009] 步驟⑶：估計最小方差性能基準(zhǔn)；
[0010] 步驟⑷：估計當(dāng)前控制性能。
[0011] 進(jìn)一步地，步驟⑵中所述的自回歸移動平均模S
[0012] 進(jìn)一步地，步驟（4)中所述的當(dāng)前控制性能n=Var(et)/Var(ut)。
[0013] 本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：本發(fā)明利用測量數(shù)據(jù)對電池在線 控制性能的估計，判斷當(dāng)前控制系統(tǒng)的控制效果的優(yōu)劣，易于實(shí)現(xiàn)。出于對電動汽車經(jīng)濟(jì)、 安全和合理使用動力電池的角度出發(fā)，本發(fā)明對電池工作運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效地管理和控 制，建立了精確描述電池動態(tài)行為的數(shù)學(xué)模型，從而快速、準(zhǔn)確地分析和改善電池控制系統(tǒng) 的性能，可對鋰電池健康衰退狀態(tài)、趨勢進(jìn)行快速、科學(xué)的預(yù)測。根據(jù)評估結(jié)果判定鋰電池 是否需要狀態(tài)檢修，并按需制定維護(hù)計劃，在防止鋰電池失效的同時，最大限度地降低安全 隱患、發(fā)揮電性能、延長維護(hù)周期以及減少全壽命維護(hù)成本。本發(fā)明大大提高了電池的使用 效率、降低了電動汽車的商業(yè)運(yùn)行成本，避免了安全問題發(fā)生。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明一種電池在線控制性能評估方法流程圖。
[0015] 圖2為1節(jié)LiMn204電池的電池端電壓值數(shù)據(jù)和電池端電流值數(shù)據(jù)。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖并通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本發(fā) 明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0017]如圖1所示，一種電池在線控制性能評估方法，具體包括以下步驟：
[0018] 步驟⑴：采集當(dāng)前一段時間內(nèi)的電池端電壓值數(shù)據(jù)ut和電池端電流值數(shù)據(jù)i t;
[0019] 步驟（2):建立以電池端電流為輸入，電池端電壓為輸出的自回歸移動平均模型， 估計白噪聲序列：
[0020] 步驟⑶：估計最小方差性能基準(zhǔn)，Var(et);
[0021] 步驟⑷：估計當(dāng)前控制性能，n=Var(et)/Var(ut)。其中，0彡n彡1，n的值 越接近1，說明當(dāng)前控制性能越好。
[0022] 如圖2所示，選取1節(jié)LiMn204電池，單體電池的標(biāo)稱電壓為3. 6V，標(biāo)稱容量為 15Ah。在FUDS工況下，利用所述方法得到電池控制性能指標(biāo)n=0.62,說明在當(dāng)前模擬工 況下，對電池的控制性能一般，控制系統(tǒng)還有較大的提升空間。
[0023] 本說明書中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明所作的舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式 替代，只要不偏離本發(fā)明說明書的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本 發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電池在線控制性能評估方法，其特征在于，具體包括以下步驟： 步驟（1):采集當(dāng)前一段時間內(nèi)的電池端電壓值數(shù)據(jù)和電池端電流值數(shù)據(jù)； 步驟（2):建立以電池端電流為輸入，電池端電壓為輸出的自回歸移動平均模型，估計 白噪聲序列； 步驟（3):估計最小方差性能基準(zhǔn)； 步驟（4):估計當(dāng)前控制性能。2. -種電池在線控制性能評估方法，其特征在于，步驟（2)中所述的自回歸移動平均 模33. -種電池在線控制性能評估方法，其特征在于，步驟（4)中所述的當(dāng)前控制性能n =Var (et) /Var(ut) 〇
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電池在線控制性能評估方法，屬于鋰離子電池管理技術(shù)領(lǐng)域。它包括以下步驟：步驟(1)：采集當(dāng)前一段時間內(nèi)的電池端電壓值數(shù)據(jù)和電池端電流值數(shù)據(jù)；步驟(2)：建立以電池端電流為輸入，電池端電壓為輸出的自回歸移動平均模型，估計白噪聲序列；步驟(3)：估計最小方差性能基準(zhǔn)；步驟(4)：估計當(dāng)前控制性能。本發(fā)明提供的方法，可在線對電池控制性能的運(yùn)行性能進(jìn)行評估，且易于實(shí)現(xiàn)。
【IPC分類】G01R31/36
【公開號】CN105021993
【申請?zhí)枴緾N201510334937
【發(fā)明人】張志 , 王占國, 張彩萍, 孫丙香
【申請人】北京億利智慧能源科技有限公司
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年6月16日