【技术实现步骤摘要】
一种考虑环境温度影响的锂离子电池建模方法
本专利技术属于锂离子电池
，具体地说，涉及一种考虑环境温度影响的锂离子电池建模方法。
技术介绍
近年来，锂离子电池因其高比能量、高比功率、无记忆效应以及长循环寿命，在电动车领域得到了广泛的应用。为了确保电池组的安全可靠运行，必须通过电池管理系统提供准确和迅速的电池状态信息，如终端输出电压和荷电状态。此外，应该注意的是，由于电动汽车的工作条件可变，特别是在较高或较低的环境温度下，电池容量，内阻以及其他参数会发生相应地变化，从而对精确预测电池内部状态以及荷电状态的预估带来技术上的挑战。为了估算电池荷电状态，国内外许多学者开发了多种模型，其中应用最广泛的有电化学模型和等效电路模型。其中，电化学模型是基于第一性原理提出的，它描述了电池内部的微反应，各个参数有着具体的物理意义。然而，表述该模型的偏微分方程非常繁多且复杂，难以在实际应用中直接应用，多数情况下需要对模型进行简化。不同于电化学模型，等效电路模型已在动力电池管理系统得到了广泛应用，其建模简单、参数少以及对后续的状态计算、...
【技术保护点】
1.一种考虑环境温度影响的锂离子电池建模方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1，构建考虑环境温度的锂离子电池等效电路模型；/n步骤2，模型参数的识别；/n步骤3，结合不同工况步骤1建立的模型进行仿真层面验证；/n步骤4，构建考虑环境温度的状态观测器对步骤1建立的模型进行应用层面验证。/n
【技术特征摘要】
1.一种考虑环境温度影响的锂离子电池建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，构建考虑环境温度的锂离子电池等效电路模型；
步骤2，模型参数的识别；
步骤3，结合不同工况步骤1建立的模型进行仿真层面验证；
步骤4，构建考虑环境温度的状态观测器对步骤1建立的模型进行应用层面验证。
2.根据权利要求1所述的考虑环境温度影响的锂离子电池建模方法，其特征在于，步骤1中构建的模型的数学关系式为：
式(1)中，Ut为电池端电压；UOC(SOC，T)表示开路电压(OpenCircuitVoltage,OCV)；R0为欧姆内阻；R1和C1分别为电化学极化电阻和电化学极化分数阶电容；R2和C2分别为浓度极化电阻和浓度极化分数阶电容；Rtemp表示随环境温度的变化导致的电池内阻的变化量；It表示负载电流；U1和U2分别表示电化学极化电压和浓度极化电压。
3.根据权利要求2所述的考虑环境温度影响的锂离子电池建模方法，其特征在于，步骤2中模型的参数识别采用指数函数拟合法(ExponentialFunctionFitting，EFF)对模型参数进行辨识，分别得到不同环境温度下充电和放电条件下的模型参数，具体公式：
式中，R0,Disc和R0,Cha分别表示放电条件下和充电条件下的内阻；当停止给电池放电瞬间，电势降落，电势差表示为UA-UB，当开始给电池充电瞬间，电势升高，电势差表示为UC-UD，τ1＝R1C1，τ2＝R2C2；m0、m1、m2、λ1和λ2为方程系数。
4.根据权利要求3所述的考虑环境温度影响的锂离子电池建模方法，其特征在于，步骤3中结合不同工况对步骤1建立的模型进行仿真层面验证，具体为：
在MATLAB/Simulink环境下，搭建考虑环境温度影响的锂离子电池等效电路模型，其中输入包括电流、温度，输出为电压；分别使用混合脉冲功率特性曲线工况(HybridPulsePowerCharacterization,HPPC)和US06工况(StandardUS06DrivingCycle,US06)分别在四种不同环境温度下进行验证，并得到相应的平均绝对值误差(MeanAbsoluteError,MAE)和均方根误差(RootMeanSquaredEr...
【专利技术属性】
技术研发人员：庞辉，牟联晶，郭龙，武龙星，晋佳敏，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。