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基于容量边界修正的锂离子电池OCV-SOC曲线标定方法技术

技术编号:40231397 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-02 22:33
本发明专利技术公开了一种基于容量边界修正的锂离子电池OCV‑SOC曲线标定方法。本发明专利技术采用的技术方案为:通过低电流OCV测试实验获取锂离子电池的OCV‑SOC曲线,通过最大可用容量测试获取最大、最小OCV值,利用最大、最小OCV值裁剪OCV‑SOC曲线,最后重新定义SOC范围以获得标定后的OCV‑SOC曲线。本发明专利技术的有益效果是:充分利用锂离子电池容量测试数据,有效减小低电流OCV测试实验获取OCV‑SOC曲线的放电容量与最大可用容量的不一致性影响,使得OCV‑SOC曲线的SOC范围更接近实际值,提升了锂离子电池SOC估计精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,涉及一种基于容量边界修正的锂离子电池ocv-soc曲线标定方法。


技术介绍

1、锂离子电池由于能量密度高、自放电率低、循环寿命长等优点在电动汽车(electric vehicle,ev)中得以广泛应用。电池管理系统(battery management system,bms)通过实时监测电池的电压、电流、温度等参数以确保电池的安全运行。荷电状态(state-of-charge,soc)是bms评估电池状态的重要指标之一。

2、目前,常用的soc估计方法主要有安时积分法、数据驱动法、基于模型法等。其中,安时积分法计算量小,但估计结果受测量、soc初值等影响较大;数据驱动法能有效学习电池行为,但需要大量的训练数据,且对算力要求高;基于模型法可有效避免上述问题,在算力较低的同时能够精确、自适应地进行soc估计。等效电路模型(equivalent circuitmodel,ecm)是一种常见的电池模型,可用于基于模型法的soc估计。基于ecm进行soc估计,需要获取ocv-soc曲线、模型参数等参量,最后基于观测器或滤波器进行soc估计。

3、ocv-soc曲线的获取对于基于ecm的soc估计效果十分重要。目前,ocv-soc曲线一般通过增量ocv测试实验或低电流ocv测试实验获取。因为增量ocv测试实验相比低电流ocv测试实验可得到更精确的soc估计结果,现有文献更多地关注增量ocv测试实验相关研究。但是,现有文献没有考虑到低电流ocv测试实验获取ocv-soc曲线的放电容量与电池的最大可用容量往往不一致,这导致ocv-soc曲线的soc范围并不是100%,并进一步影响soc估计精度。因此,需要研究一种ocv-soc曲线标定方法,减小不一致性影响,提升soc估计精度。


技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷,提供一种基于容量边界修正的锂离子电池ocv-soc曲线标定方法,通过最大可用容量测试方法获取最大ocv值与最小ocv值,对低电流ocv测试实验获取的ocv-soc曲线进行标定,以提升soc估计精度。

2、本专利技术采用的技术方案如下:一种基于容量边界修正的锂离子电池ocv-soc曲线标定方法,该方法用于锂离子电池soc估计时,可提升soc估计精度;具体步骤为:

3、(1)通过低电流ocv测试实验获取锂离子电池的ocv-soc曲线;

4、(2)通过最大可用容量测试方法测量最大ocv值ocvupper及最大可用容量q;

5、(3)利用最大可用容量q及低电流ocv测试的放电容量qocv计算最小ocv值ocvlower;

6、(4)截取步骤(1)测试获取的ocv-soc曲线小于ocvupper,且大于ocvlower的部分;

7、(5)重新定义ocvlower对应于0%soc,ocvupper对应于100%soc,获得标定后的ocv-soc曲线。

8、进一步地,采用如下方法进行低电流ocv测试:

9、首先采用cc-cv工况以c1倍率将电池恒流充电至上限截止电压uupper,恒压充电至电流低于c2倍率,c2≤0.05c,静置时长ts,其次以c2倍率将电池低电流放电至下限截止电压ulower,静置时长ts,最后以c2倍率将电池低电流充电至上限截止电压uupper,静置时长ts;其中,低电流ocv测试的放电容量记为qocv。

10、进一步地,采用如下方法获取锂离子电池的ocv-soc曲线:

11、低电流ocv测试后,通过插值方法获得soc数据间隔为a%的充电过程ocv-soc曲线及放电过程ocv-soc曲线;计算获得两条曲线的平均值,获取锂离子电池的ocv-soc曲线。

12、进一步地,所述最大可用容量测试方法具体为:

13、采用cc-cv工况以c1倍率将电池恒流充电至上限截止电压uupper,恒压充电至电流低于c2倍率,c2≤0.05c,静置时长ts,测量最大ocv值ocvupper;以c1倍率将电池恒流放电至下限截止电压ulower,其放电容量为最大可用容量q。

14、进一步地,所述最小ocv值ocvlower的计算方法为:

15、

16、

17、ocvlower=uoc(soclower)

18、式中,socupper为ocv-soc曲线中ocvupper对应的soc值,soclower为ocv-soc曲线中ocvlower对应的soc值,uoc为通过低电流ocv测试测得的电池的ocv值。

19、本专利技术的有益效果是:本专利技术通过低电流ocv测试实验获取锂离子电池的ocv-soc曲线,通过最大可用容量测试获取最大、最小ocv值,利用最大、最小ocv值裁剪ocv-soc曲线,最后重新定义soc范围以获得标定后的ocv-soc曲线。本专利技术充分利用锂离子电池容量测试数据,有效减小低电流ocv测试实验获取ocv-soc曲线的放电容量与最大可用容量的不一致性影响,使得ocv-soc曲线的soc范围更接近实际值,提升了锂离子电池soc估计精度。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于容量边界修正的锂离子电池OCV-SOC曲线标定方法,其特征在于,该方法用于锂离子电池SOC估计时,提升SOC估计精度;具体步骤为:

2.根据权利要求1所述的基于容量边界修正的锂离子电池OCV-SOC曲线标定方法,其特征在于,采用如下方法进行低电流OCV测试:

3.根据权利要求1所述的基于容量边界修正的锂离子电池OCV-SOC曲线标定方法,其特征在于,采用如下方法获取锂离子电池的OCV-SOC曲线:

4.根据权利要求1所述的基于容量边界修正的锂离子电池OCV-SOC曲线标定方法,其特征在于,所述最大可用容量测试方法具体为:

5.根据权利要求1所述的基于容量边界修正的锂离子电池OCV-SOC曲线标定方法,其特征在于,所述最小OCV值OCVlower的计算方法为:

【技术特征摘要】

1.一种基于容量边界修正的锂离子电池ocv-soc曲线标定方法,其特征在于,该方法用于锂离子电池soc估计时,提升soc估计精度;具体步骤为:

2.根据权利要求1所述的基于容量边界修正的锂离子电池ocv-soc曲线标定方法,其特征在于,采用如下方法进行低电流ocv测试:

3.根据权利要求1所述的基于容量边界修正的锂离子电池ocv-soc曲...

【专利技术属性】
技术研发人员:居铃泠林达汪湘晋江全元耿光超
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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