电池内部温度估计(有前沿性。安全性)

电池内部温度估计(有前沿性)

电池内部温度估计(有前沿性。安全性)_第1张图片
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直流电阻法
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直流电阻法由离线部分和在线部分组成
离线部分找离线时候,有温差,无温差时候温度与阻抗的对应关系
在线则是在线估计电池内阻,查表
但是这里的误差就是没有考虑电池老化的问题

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离线实验的前提是精确控制电池温度。
条件1,有温差时候怎么精确构造这个条件
条件2,在测试过程中,不能是温度产生额外的变化。
无温差:丢到恒温箱。
有温差:一面贴上加热片
怎么步引入温度变化:测量阻抗的方法1,在时域中加脉冲(会产较大热)
方法2,频域方法:这里不太懂了,为了让系统保持线性状态,输入的激励要足够小。这样刚好符合产热比较少.
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在线获取电池内阻(递推最小二乘法)或者最简单的通过脉冲工况,简化方法是电流换向。

基于交流阻抗谱的方法(直接法)

也是离线制表,在线获取交流阻抗谱(这是波特图,以前哪个是奈奎斯特图)
波特图:1是跟频率有关,2是跟相角有关。
对于这个电池,频率大于20HZ时,幅值跟SOC无关。阻抗模与温度单调。
但还是受老化的影响。

基于相角
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对于这个电池在1-100hz之间,温度跟相角有关系。
这个相角和温度可能把老化与SOC影响排除
但是这个在车载上不可能实现,只能在实验室。测量设备太贵了。此外交流阻抗普也需要在平衡状态下测量,比较难实现,需要对结果进行修正.

基于模型的方法
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产热功率公式要记住。缺点是模型参数会发生改变,所以应该要在线更新参数
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热域=电域,拉普拉斯变换➡得到传递函数

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功率公式中后面部分占的比例很小,从左下图可以看见。
在工程中,功率公式中前半部分可以看成I²R
问题1如何解决时变性和建模误差
2如何应对不精确初始化问题。
这是开环估计,没办法解决,所以需要引入闭环反馈机制。这个反馈量可以考虑为电池表面温度

基于集总参数模型及状态估计方法
电池内部温度估计(有前沿性。安全性)_第10张图片基于温度传递函数,结合自适应状态估计(卡尔曼滤波法)
卡尔曼滤波法,把传递函数变成状态空间方程,描述方法不同而已。
y是输出观测,这里指的是电池表面温度。u是输入,u=发热功率Q
通过结合电路达到ABCD,但他们都是连续的微分方程,在嵌入式系统实现不了,需要写成离散形式
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一步预测,一步矫正
引入了输出观测方程y,形成了闭环反馈条件.

在线同步温度和参数估计(解决时变性)

SOC和参数用双卡尔曼滤波器,交替运算
这里直接用联合卡尔曼滤波(JKF),因为维数不太高,Tis,Tss,还有一个外部热阻.
rk为一个小的扰动。
XEk+1=AdeXEk+BdeU
y=CEXEk+DdeU 这里 Dde*U不存在,因为表面温度跟输入没关系
C3为求偏导。

集总参数的局限性
电池内部温度估计(有前沿性。安全性)_第12张图片
这里还漏了一个假设,假设表面温度一样,所以三个方向的电阻相同可以直接等效成Ri

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