本发明涉及电池，特别是涉及一种电池荷电状态自适应估计方法及装置、一种车辆。
背景技术：
1、对于纯电动汽车、混合动力汽车等新能源汽车，车载动力电池的荷电状态(stateof charge，简称soc)是电动汽车电池管理系统bms(battery management system，电池管理系统，简称bms)的重要功能，其估计的准确与否直接关乎到整车能量管理和行车安全等问题。
2、目前，部分新能源汽车中的车载动力电池可能有磷酸铁锂电池，而根据磷酸铁锂电池的开路电压-荷电状态(open circuit voltage-state of charge，简称ocv-soc)曲线可知，其ocv-soc曲线比较平坦且存在双平台期，导致soc修正机会较少，给soc的估计精度带来了一定的挑战。此外，对于磷酸铁锂电池，目前车载bms常用的soc估计方法包括安时积分法、开路电压法。但是，安时积分法的问题在于soc的估算精度严格依赖于初始soc的精度和电流传感器的精度，如果初始soc存在较大的误差或电流的测量值不准确，计算过程中误差会进行累积，导致最终的soc估计误差越来越大。而开路电压法的问题在于需要车载动力电池长时间静置达到平衡状态，该方法只适用于汽车驻车状态，不适合在线实时估计。因此，如何准确地对车载动力电池的soc进行估计，是当前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电池荷电状态自适应估计方法及装置、一种车辆，用于解决现有技术中存在的技术问题。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种电池荷电状态自适应估计方法，包括以下步骤：获取预先或实时基于待测电池生成的等效电路模型，并确定出所述待测电池对应的电池电流和电池端电压；
3、根据所述电池电流和所述电池端电压，对所述等效电路模型进行计算，得到对应的参数辨识结果；
4、对所述参数辨识结果进行有效性识别，并在所述参数辨识结果有效时，对所述参数辨识结果中的开路电压原始估计值进行滤波，得到滤波后的开路电压估计值；
5、从预先或实时标定的开路电压-荷电状态曲线中，查询出滤波后的开路电压估计值所对应的荷电状态估计值，记为第一荷电状态估计值；以及，
6、在所述第一荷电状态估计值小于第一预设阈值时，利用所述第一荷电状态估计值对预先生成的第二荷电状态估计值进行修正，以对所述待测电池的荷电状态进行实时估计。
7、于本发明的一实施例中，所述第一荷电状态估计值与所述第二荷电状态估计值的生成方式不同；
8、或者，所述第一荷电状态估计值与所述第二荷电状态估计值的生成方式相同。
9、于本发明的一实施例中，所述第一荷电状态估计值的生成方式包括多遗忘因子递推最小二乘法，所述第二荷电状态估计值的生成方式包括安时积分法。
10、于本发明的一实施例中，根据所述电池电流和所述电池端电压，通过多遗忘因子递推最小二乘法对所述等效电路模型进行计算，得到待辨识参数的过程包括：
11、
12、式中，ut(k)表示当前时刻的电池端电压；il(k)表示当前时刻的电池电流；τp表示等效电路模型中rc环节的时间常数；rs表示等效电路模型中的欧姆内阻；rp表示等效电路模型中的极化内阻；uoc(k)表示当前时刻的开路电压；其中，τp、rs、rp、uoc(k)为等效电路模型中的系统状态量，记为待辨识参数。
13、于本发明的一实施例中，通过多遗忘因子递推最小二乘法对所述等效电路模型进行计算时，所述方法还包括：
14、对待辨识参数的计算公式进行向量化调整，并利用向量化调整结果计算待辨识参数，有：
15、ut(k)＝φt(k)·θ(k)；
16、
17、θ(k)＝[rs+rp rs*τp τp uoc(k)]t。
18、于本发明的一实施例中，对所述等效电路模型进行计算的过程还包括：
19、对待测电池的荷电状态、待辨识参数向量进行初始化，并确定出数据协方差矩阵p(0)＝[p1(0) p2(0) p3(0) p4(0)]t；
20、根据向量化调整结果、数据协方差矩阵计算每个单参数向量分量的更新增益li(k)，有：
21、
22、通过每个单参数向量分量的更新增益li(k)对每个单参数向量分量的协方差pi(k)进行更新，有：
23、
24、基于每个单参数向量分量的协方差pi(k)计算所有参数向量的更新增益l(k)，有：
25、
26、根据所有参数向量的更新增益l(k)计算更新后的待辨识参数值，得到参数辨识结果，有：
27、θ(k)＝θ(k-1)+l(k)*[ut(k)-φt(k)·θ(k-1)]。
28、于本发明的一实施例中，对所述参数辨识结果进行有效性识别的过程包括：
29、判断所述参数辨识结果中待辨识参数值是否分别位于对应的预设范围内；
30、以及，计算电池实测电压与所述参数辨识结果中电池端电压的差值，并判断所述差值是否小于第二预设阈值；
31、以及，判断数据协方差是否小于第三预设阈值；
32、以及，判断所述参数辨识结果中的开路电压原始估计值的波动变化值是否小于第四预设阈值；
33、若待辨识参数值位于对应的预设范围内、所述差值小于第二预设阈值、数据协方差小于第三预设阈值、开路电压原始估计值的波动变化值小于第四预设阈值，则确定所述参数辨识结果有效；反之，则确定所述参数辨识结果无效。
34、于本发明的一实施例中，若所述待测电池设置于目标车辆中，则在确定出对应的电池电流、电池端电压前，所述方法还包括：
35、在当前时刻的温度超过预设温度时，基于电池端电压的变化频次及幅度、电池电流的变化频次及幅度，确定当前时刻下所述目标车辆是否处于动态行车工况；
36、若当前时刻下所述目标车辆处于动态行车工况，则采集所述电池电流和电池端电压；
37、若当前时刻下所述目标车辆未处于动态行车工况，则重新基于电池端电压的变化频次及幅度、电池电流的变化频次及幅度，进行动态行车工况比对。
38、本发明还提供一种电池荷电状态自适应估计装置，所述装置包括有：
39、等效电路模块，获取预先或实时基于待测电池生成的等效电路模型，并确定出所述待测电池对应的电池电流和电池端电压；
40、计算模块，用于根据所述电池电流和所述电池端电压，对所述等效电路模型进行计算，得到对应的参数辨识结果；
41、开路电压估计模块，用于对所述参数辨识结果进行有效性识别，并在所述参数辨识结果有效时，对所述参数辨识结果中的开路电压原始估计值进行滤波，得到滤波后的开路电压估计值；
42、荷电状态估计模块，用于从预先或实时标定的开路电压-荷电状态曲线中，查询出滤波后的开路电压估计值所对应的荷电状态估计值，记为第一荷电状态估计值；以及，在所述第一荷电状态估计值小于第一预设阈值时，利用所述第一荷电状态估计值对预先生成的第二荷电状态估计值进行修正，以对所述待测电池的荷电状态进行实时估计。
43、本发明还提供一种车辆，所述车辆设置有如上述所述的电池荷电状态自适应估计装置。
44、如上所述，本发明提供一种电池荷电状态自适应估计方法及装置、一种车辆，具有以下
45、有益效果：
46、本发明首先获取预先或实时基于待测电池生成的等效电路模型，并确定出待测电池对应的电池电流和电池端电压；再基于电池电流和电池端电压，通过待测电池的等效电路模型计算出开路电压原始估计值，然后再对该开路电压原始估计值进行滤波处理，当滤波后的开路电压估计值小于第一预设阈值时，则认为待测电池的开路电压处于开路电压-荷电状态曲线的拐点以下，位于开路电压-荷电状态曲线的斜率段，此时认为计算出的开路电压原始估计值有效，然后在此基础上利用开路电压-荷电状态曲线的对应关系，从曲线中查询出开路电压原始估计值对应的荷电状态估计值，记为第一荷电状态估计值，再利用第一荷电状态估计值来对第二荷电状态估计值进行修正，从而提高动态行车工况下荷电状态的估计精度，以防止电池进入低荷电状态区间，出现偏高的荷电状态估计值，导致电池存在欠压和过放的风险。如果第一荷电状态估计值是通过多遗忘因子递推最小二乘算法得到，第二荷电状态估计值是通过安时积分法得到，则本发明可以通过多遗忘因子递推最小二乘算法得到的荷电状态估计值来实时修正利用安时积分法得到荷电状态估计值时存在的荷电状态估计误差。
47、此外，当待测电池的开路电压处于开路电压-荷电状态曲线的拐点以下时，本发明可以同时激活基于等效电路模型的荷电状态估计方法，从而避免在电压平台段时误开启基于等效电路模型的荷电状态估计方法，导致荷电状态存在误修正问题。
1.一种电池荷电状态自适应估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的电池荷电状态自适应估计方法，其特征在于，所述第一荷电状态估计值与所述第二荷电状态估计值的生成方式不同；
3.根据权利要求2所述的电池荷电状态自适应估计方法，其特征在于，所述第一荷电状态估计值的生成方式包括多遗忘因子递推最小二乘法，所述第二荷电状态估计值的生成方式包括安时积分法。
4.根据权利要求1至3中任一所述的电池荷电状态自适应估计方法，其特征在于，根据所述电池电流和所述电池端电压，通过多遗忘因子递推最小二乘法对所述等效电路模型进行计算，得到待辨识参数的过程包括：
5.根据权利要求4所述的电池荷电状态自适应估计方法，其特征在于，通过多遗忘因子递推最小二乘法对所述等效电路模型进行计算时，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的电池荷电状态自适应估计方法，其特征在于，对所述等效电路模型进行计算的过程还包括：
7.根据权利要求1或6所述的电池荷电状态自适应估计方法，其特征在于，对所述参数辨识结果进行有效性识别的过程包括：
8.根据权利要求1所述的电池荷电状态自适应估计方法，其特征在于，若所述待测电池设置于目标车辆中，则在确定出对应的电池电流、电池端电压前，所述方法还包括：
9.一种电池荷电状态自适应估计装置，其特征在于，所述装置包括有：
10.一种车辆，其特征在于，该车辆设置有如权利要求9所述的电池荷电状态自适应估计装置。
