基于阶跃电流法的动力电池充放电模型参数识别-湖北大学学报.pdfVIP

第３８卷第４期 湖北大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．３８　 Ｎｏ．４　 ２０１６年７月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ） Ｊｕｌｙ，２０１６　 文章编号：１０００ ２３７５（２０１６）０３ ０３３８ ０７ 基于阶跃电流法的动力电池充放电模型参数识别 １ ２ １ 栾婷 ，方迪 ，黄秋安 （１．湖北大学计算机与信息工程学院，湖北 武汉４３００６２；２．湖北大学物理与电子科学学院，湖北 武汉４３００６２） 摘要：采用阶跃电流法，实现大功率锂离子电池二阶充放电模型电路参数的提取．讨论３个问题：１） 在脉冲电流条 件下，如何选择电池输出端电压数据范围用于非线性拟合；２）在Ｍａｔｌａｂ环境下，如何实现测试数据和目标函数的非线性 拟合；３）当非线性拟合完成后，如何得到并理解充放电电路模型参数．对充放电模型做最小修改，本方法也可应用于其他 类型电池． 关键词：动力电池；电池管理系统；充放电模型；非线性最小二乘法；参数识别 中图分类号：ＴＭ９１１　 　 文献标志码：Ａ　 　 ＤＯＩ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００⁃２３７５．２０１６．０４．０１４ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ／ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ｐｏｗｅｒ ｂａｔｔｅｒｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ⁃ｓｔｅｐ ｍｅｔｈｏｄ １ ２ １ ＬＵＡＮ Ｔｉｎｇ ，ＦＡＮＧ Ｄｉ ，ＨＵＡＮＧ Ｑｉｕａｎ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６２，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｕｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００６２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｓｅｃｏｎｄｏｒｄｅｒｃｉｒｃｕｉｔｍｏｄｅｌｆｏｒｈｉｇｈ⁃ｐｏｗｅｒｌｉｔｈｉｕｍｉｏｎｂａｔｔｅｒｙｗａｓｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ⁃ｓｔｅｐ ｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｒｅｅ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ：１） ｈｏｗ ｔｏ ｃｈｏｏｓｅ ｄａｔａ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｏｕｔｐｕｔ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｖｏｌｔａｇｅ ｆｏｒ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｆｉｔｔｉｎｇ ｕｎｄｅｒ ｐｕｌｓｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ； ２） ｈｏｗ ｔｏ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｆｉｔｔｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｄａｔａ ｔｏ ｔｈｅ ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｍａｔｌａｂ；３） ｈｏｗ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｃｈａｒｇｉｎｇ／ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｏｄｅｌ ａｆｔｅｒ ｆｉｔｔｉｎｇ ｄｏｎｅ．Ｏｎｌｙ ｗｉｔｈ ｍｉｎｏｒ ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｃｏｕｌｄ ａｌｓｏ ｂｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｔｏ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄ ｏｆ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｗｅｒ ｂａｔｔｅｒｙ；ｂａｔｔｅｒｙ ｍａｎａｇｅ ｓｙｓｔｅｍ；ｃｈａｒｇｉｎｇ／ ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ ｍｏｄｅｌ；ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ０　 引言 在当前低碳经济的大环境下，节能和环保成为世界各国的追逐目标，电动汽车的快速发展，顺应时 代的要求．储能电池是电动汽车的