7、电池开路电压特性与参数估计详解

电池开路电压特性与参数估计详解

1. 电池OCV - SOC建模方法

在电池管理系统中，准确表征开路电压（OCV）与荷电状态（SOC）之间的关系至关重要。常见的OCV - SOC建模方法有混合或分段线性模型以及表格模型。

1.1 混合或分段线性模型

混合建模旨在将OCV - SOC曲线近似为分段线性函数。OCV曲线的一部分，即SOC ∈[0, ζ]，使用4.2.1节中介绍的一个线性函数进行建模；另一部分，即SOC ∈[ζ, 1]，则使用4.2.1节中的另一个线性函数建模。这种方法的优点是在精度和计算效率上优于更复杂的模型。两分段线性OCV模型的形式表示如下：
[
V^{\circ}(s) =
\begin{cases}
p_i(s)^T k_i & \text{if } s \geq \zeta \
p_j(s)^T k_j & \text{if } s < \zeta
\end{cases}
]
其中，$p_i(s)$ 和 $p_j(s)$ 分别表示4.2.1节中几个线性OCV模型之一。当 $p_i(s)$ 和 $p_j(s)$ 表示两条直线时，最少需要五个参数：两条直线各两个参数以及 $\zeta$。这五个参数可以通过4.3节中介绍的混合优化步骤获得。

1.2 表格模型

前面讨论的OCV - SOC表征方法需要估计参数向量 $k$。根据模型的不同，参数 $k$ 可能需要高精度浮点系统才能存储在电池管理系统（BMS）中。而表格模型将OCV和SOC对作为表格存储。以下是一个11点OCV - SOC表格示例：
| s | V