锂电池初始荷电状态的多因素估算方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池储能
，具体涉及一种锂电池初始荷电状态的多因素估算方法。
技术介绍
电池储能技术能够有效提高电能质量，同时逐步降低汽油等燃料在汽车领域中的应用。如何合理使用电池，充分利用电池，延长电池使用寿命，是其进一步发展必须解决的问题。荷电状态(StateofCharge，SOC)用于衡量电池在使用过程中产生的容量变化，是电池储能系统控制管理及能量平衡的基础。早期的电池荷电状态SOC主要使用电池工作过程中的工作电压，表征电池所处的工作状态。然而，随着现代集成电路技术的发展，仅仅考虑电压参数已经不能满足足够的估算精度。例如，电动汽车能量系统的良好的控制策略，电池组之间的不一致性，以及为后续能量管理控制策略和动力总成的控制等均需要有良好的荷电状态估算作为支撑。安时积分法是电池储能领域荷电状态估算中应用最广的一种方式，但面临初始荷电状态SOC0难以确定，误差累积等弊端。开路电压法是目前确定初始荷电状态最经济和最简单的方式，从而得到广泛的应用，但其缺乏高精度的初始荷电状态，以及未考虑温度影响等参数，限制了其荷电状态估算精度的进一步提高。急需一种简单且充分考虑...
【技术保护点】
一种锂电池初始荷电状态的多因素估算方法，其特征在于，包括步骤：通过脉冲充电和脉冲放电及静置过程，获得电池开路电压与荷电状态之间的对应关系，得到曲线拟合关系式；对二阶双极化电池模型进行动态分析，将电池工况分为放电、放电静置、充电、充电静置四个阶段，获得四个阶段的数学函数表达式，通过模型参数辨识，获得二阶双极化电池模型中参数的数值；通过二阶双极化电池模型，用最小二乘算法进行曲线拟合，获得充放电工况下SOC与欧姆内阻、电化学极化内阻、浓差极化内阻之间的数学函数表达式；对比充放电工况下的静止时间，通过最小二乘算法的数学拟合，建立SOC、静置时间t和开路电压u之间的数学关系式；采用快...
【技术特征摘要】
1.一种锂电池初始荷电状态的多因素估算方法，其特征在于，包括步骤：通过脉冲充电和脉冲放电及静置过程，获得电池开路电压与荷电状态之间的对应关系，得到曲线拟合关系式；对二阶双极化电池模型进行动态分析，将电池工况分为放电、放电静置、充电、充电静置四个阶段，获得四个阶段的数学函数表达式，通过模型参数辨识，获得二阶双极化电池模型中参数的数值；通过二阶双极化电池模型，用最小二乘算法进行曲线拟合，获得充放电工况下SOC与欧姆内阻、电化学极化内阻、浓差极化内阻之间的数学函数表达式；对比充放电工况下的静止时间，通过最小二乘算法的数学拟合，建立SOC、静置时间t和开路电压u之间的数学关系式；采用快速温度变化试验箱模拟使用工况温度，分析电池开路电压随温度的变化趋势，获得开路电压与温度变化之间的关系，对SOC0公式进行修正。2.根据权利要求1所述的锂电池初始荷电状态的多因素估算方法，其特征在于，通过初始荷电状态估算装置对电池模型进行动态分析，所述初始荷电状态估算装置包括电池测试模块、数据采集模块和数据分析模块；通过所述数据分析模块控制所述电池测试模块和所述数据分析模块；通过所述电池测试模块设置电池充放电条件，控制充放电工况，并进行过充过放保护；通过所述数据采集模块获得电池电压、电流和温度；通过所述数据分析模块完成电池模型动态分析和系统参数识别。3.根据权利要求2所述的锂电池初始荷电状态的多因素估算方法，其特征在于，放电过程电池开路电压与荷电状态曲线拟合关系式为：U=U(SOC0%)-U(SOC100%)1+(SOC0/b)p+U(SOC100%)]]>U为开路电压，U(SOC0％)、U(SOC100％)分别表示荷电状态为0％和100％时的开路电压，b为拐点因子，p为功率因子，p表征过拐点处b做一条斜率曲线后的面积。4.根据权利要求3所述的锂电池初始荷电状态的多因素估算方法，其特征在于，放电过程的电池模型动态关系式为：Vt＝V0c-IR0-Vk-VdVk=IRk(1-e-t/τk)]]>Vd=IRd(1-e-t/τd)]]>τd＝Rd×Cdτk＝Rk×CkR0为电池的欧姆电阻，Rk为电池的电化学极化电阻，Rd为浓差极...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕杰，宋文吉，林仕立，冯自平，张艳辉，陈永珍，
申请(专利权)人：中国科学院广州能源研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44
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