【技术实现步骤摘要】
本专利涉及超级电容系统的内阻估计，特别是涉及一种在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法。
技术介绍
1、超级电容因其高功率、长寿命、低温性能好等特点，近年来逐渐被电网储能、电网调频、汽车备用电源等领域应用。超级电容在实际产品应用过程中，内阻是比较重要的参数，可用来表征超级电容的健康状态和系统的连接情况，用于异常超容单体的识别和系统连接内阻问题的定位。
2、目前主要通过三种方法来检测超级电容的内阻。一种是离线测试法，基于特定的充放电设备，设置特定的充放电电流，去离线测试超容的内阻值，这种方法只能测试部分超级电容单体，实际产品中，超容单体间会存在不一致性，离线测试的信息不能表征每个产品。第二种是基于数学模型的在线超容参数辨识法，这种方法要想获取到比较准确的计算值，对工况要求比较高，且在线辨识方法需要占用比较多的硬件资源，不适合大规模推广。第三种方法是基于恒流充电或者恒流放电时根据一定时间内恒流充放电前后的电压变化，进行超容内阻的在线计算，该方法对工况要求比较高，需要恒定的电流，且直接使用计算出来的值作为内阻输出，不能实时进行内阻的计算，只能遇到特定工况情况下才能进行超容内阻的计算，并且没有考虑计算过程中的内阻计算误差，可能会出现计算值误差较大的情况，产品适用范围小。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本专利技术采用在线估计与离线查表法结合的方法进行超级电容内阻估计。基于在线工况计算超级电容的内阻值，并根据离线标定的内阻与温度、soc之间的关系计算内阻校正参数，在
2、为了达到上述目的，本专利技术提出了一种在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，包括如下步骤：
3、(1)离线场景下，使用充放电方法进行不同soc、不同温度下的超级电容内阻测定，得到充电内阻与温度、soc之间以及放电内阻与温度、soc之间的映射关系；
4、(2)在线场景下，实时计算超级电容内阻值，并根据所述充电内阻与温度、soc之间以及放电内阻与温度、soc之间的映射关系，按照更新周期更新内阻矫正参数；
5、(3)根据更新的矫正参数进行所述超级电容内阻值的实时校准，得到所述超级电容内阻的估计值。
6、进一步的，所述步骤(1)具体为：
7、(1.1)将所述超级电容器充电到额定电压；
8、(1.2)根据预设的电流值，按照从大到小的顺序逐一放电到设定的soc，在放电到每个soc处分别静置t1时间，测量静置前后的电压值，直至所述超级电容器放电到0v；
9、(1.3)计算放电到每一个soc处对应的放电内阻：
10、
11、其中：为放电到第i个soc时对应的放电内阻；δui在第i个soc处所述超级电容器静置前后的电压差的绝对值；i代表预设的电流值；
12、(1.4)静置t2时间后，开始对所述超级电容器进行充电；
13、(1.5)根据预设的电流值，按照从小到大的顺序逐一充电到设定的soc，在充电到每个soc处分别静置t1时间，测量静置前后的电压值，直至所述超级电容器充电到额定电压；
14、(1.6)计算充电到每一个soc处对应的充电内阻：
15、
16、其中：为充电到第j个soc时对应的充电内阻；δuj代表在第j个soc处所述超级电容器静置前后的电压差的绝对值；i代表预设的电流值；
17、(1.7)设置不同的温度，重复步骤(1.1)～(1.6)，得到充电内阻与温度、soc之间的映射关系以及放电内阻与温度、soc之间的映射关系。
18、进一步的，t1范围为1-10s；t2为10min。
19、进一步的，所述步骤(2)具体为：
20、(2.1)在每一个更新周期内，根据采样周期实时采集所述超级电容器在线情况下的电流，当采集的电流绝对值小于等于第一阈值时，此时作为起点，记录其电流i1和电压u1；若已到更新周期则执行步骤(2.6)；
21、(2.2)实时计算起点后各采样点电流、电压与起点电流、电压的差值，在满足电流差值绝对值大于等于第二阈值且电压差值绝对值大于等于第三阈值时，记录此时的电流差值绝对值和电压差值绝对值，并计算此时的在线内阻值；
22、r在线＝δu/δi
23、δi＝|ik-i1|
24、δu＝|uk-u1|
25、其中：r在线表示在线内阻值，δu表示电压差值绝对值，δi表示电流差值绝对值；
26、若起点后t3时间内仍没有满足电流差值绝对值大于等于第二阈值且电压差值绝对值大于等于第三阈值的采样点，则返回步骤(2.1)；
27、(2.3)根据所述在线内阻以及充电内阻与温度、soc之间以及放电内阻与温度、soc之间的映射关系，得到临时内阻矫正参数sohr临；
28、sohr临＝2-r在线/r表
29、其中：r表表示根据r在线计算时刻所处的充放电状态以及温度、soc，对应到步骤(1)的映射关系中的内阻值；
30、(2.4)计算此临时内阻矫正参数sohr临对应的内阻估计误差；
31、rerror＝(δu+ugain_error)/(δi*(1-igain_error)-idraft_error-max[0，ik-ik-1)*10％])-r在线
32、其中：ugain_error表示电压采样引入的增益误差，igain_error表示电流采样引入的增益误差，idraft_error表示电流采样引入的零漂误差；ik、ik-1表示计算r在线时以及前一个采样时刻的电流值；r在线表示在线内阻值；
33、(2.5)在每一个更新周期，存储该更新周期内步骤(2.3)和(2.4)得到的临时内阻矫正参数和其对应的内阻估计误差，当存储满p组数据后，将新的内阻估计误差与存储的p组数据中的最大的内阻估计误差进行比较，若新的内阻估计误差小，则将新的临时内阻矫正参数和其对应的内阻估计误差替换原p组数据中的最大的内阻估计误差对应的数据，否则丢弃新的临时内阻矫正参数和其对应的内阻估计误差；若未到更新周期，则返回步骤(2.1)；
34、(2.6)若此更新周期内存储有p组数据，则将其中的p个临时内阻矫正参数sohr临值求平均，作为更新的内阻矫正参数sohr，若此更新周期内存储不足p组数据，则将上一个更新周期的内阻矫正参数sohr按照q衰减作为更新的内阻矫正参数sohr。
35、进一步的，所述第一阈值为10a，第二阈值为30a，第三阈值为100mv，p为3，q为1％。
36、进一步的，所述步骤(3)中所述超级电容内阻的估计值为：
37、r估＝(2-sohr)*r表
38、其中：sohr为内阻矫正参数，r表表示步骤(1)中某固定温度、固定soc情况下的放电内阻值。
39、本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：
3.根据权利要求2所述的在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于：T1范围为1-10s；T2为10min。
4.根据权利要求1所述的在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
5.根据权利要求4所述的在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于，所述第一阈值为10A，第二阈值为30A，第三阈值为100mV，P为3，Q为1％。
6.根据权利要求1所述的在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述超级电容内阻的估计值为：
【技术特征摘要】
1.一种在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：
3.根据权利要求2所述的在线估计与离线查表法结合的超级电容内阻估计方法，其特征在于：t1范围为1-10s；t2为10min。
4.根据权利要求1所述的在线估计与离...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊娜娜，尹秋帆，苏昊，蔡钦，王恒坤，
申请(专利权)人：上海稊米汽车科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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