【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源电池领域，特别是涉及一种电池模型构建方法及系统。
技术介绍
1、电池模型是支撑电池数字孪生技术的基础，决定了数字孪生的精准度，目前多应用于电池云端远程诊断、高算力平台电池管理系统、电池soh计算、卡尔曼滤波soc计算等等各种领域。当前的电池模型主要分等效电路模型(equivalent circuit model，ecm)、分数阶模型(fractional-ordermodel，fom)、电化学模型等。ecm计算简单、精度较低；fom模型数据用量较大，精度较好；电化学模型计算量大，精度高。然而，当出现高倍率电流以及一些特殊工况(如山地)的情况下，以上模型都会出现精度降低的现象。
2、综上，目前已存在的电池模型多数存在高倍率电流工况下电池模型误差增大的问题，并且若想降低误差，则需显著增加模型的复杂度，导致算力需求增大，无法实现工程化应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种电池模型构建方法及系统，可提高电池模型的精度。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种电池模型构建方法，包括：
4、建立目标电池的电化学模型及等效电路模型；
5、基于所述目标电池的电化学模型及等效电路模型，确定固相扩散补偿电压；所述固相扩散补偿电压用于补偿锂离子固相扩散浓度差对电池电压的影响；
6、根据所述固相扩散补偿电压及所述目标电池的等效电路模型，确定所述目标电池的优化电池模型；
7
8、可选地，基于所述目标电池的电化学模型及等效电路模型，确定固相扩散补偿电压，具体包括：
9、获取所述目标电池的额定容量；
10、设置所述目标电池的多个初始荷电状态；
11、针对任一初始荷电状态，获取所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值；
12、基于所述电化学模型，确定所述目标电池的正负极在所述初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度及颗粒内部平均锂离子浓度；
13、针对所述初始荷电状态下的k时刻，基于所述等效电路模型，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的开路电压原始值；
14、根据所述目标电池的额定容量、所述初始荷电状态、所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值、所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的开路电压原始值、所述目标电池的正负极在所述初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度及颗粒内部平均锂离子浓度，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的补偿电压；
15、根据所述目标电池在各初始荷电状态下各时刻的补偿电压、所述目标电池在各初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度及颗粒内部平均锂离子浓度，确定最优初始荷电状态；
16、根据所述目标电池在所述最优初始荷电状态下各时刻的补偿电压，确定固相扩散补偿电压。
17、可选地，获取所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值，具体包括：
18、获取所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻的电流及电压；
19、根据所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻的电流及电压，采用安时积分传递函数，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值。
20、可选地，根据所述目标电池的额定容量、所述初始荷电状态、所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值、所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的开路电压原始值、所述目标电池的正负极在所述初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度及颗粒内部平均锂离子浓度，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的补偿电压，具体包括：
21、根据所述目标电池的额定容量、所述初始荷电状态、所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻对应的电池容量值及所述目标电池在所述初始荷电状态下初始时刻的电池容量值，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的荷电状态值；
22、根据所述目标电池的正负极在所述初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度及颗粒内部平均锂离子浓度，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的开路电压差值；所述开路电压差值表示固体颗粒表面浓度与体相浓度差引起的表面开路电压值与内部平均开路电压值的差值；所述开路电压差值包括正极开路电压差值及负极开路电压差值；
23、根据所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的荷电状态值及开路电压差值，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的颗粒表面开路电压；
24、根据所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的颗粒表面开路电压及开路电压原始值，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的补偿电压。
25、可选地，采用以下公式，确定目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的荷电状态值：
26、θ(k)＝socbegin-q(1)/qn+q(k)/qn；
27、其中，θ(k)为目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的荷电状态值，socbegin为所述初始荷电状态，q(1)为目标电池在所述初始荷电状态下初始时刻的电池容量值，q(k)为目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的电池容量值，qn为目标电池的额定容量。
28、可选地，采用以下公式，确定目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的开路电压差值：
29、δocvp(k)＝hp(csurf_p/cmax_p)-hp(c0_p/cmax_p)；
30、δocvn(k)＝hn(csurf_n/cmax_n)-hn(c0_n/cmax_n)；
31、其中，δocvp(k)为目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的正极开路电压差值，δocvn(k)为目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的负极开路电压差值，csurf_p为目标电池的正极在所述初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度，csurf_n为目标电池的负极在所述初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度，c0_p为目标电池的正极在所述初始荷电状态下的颗粒内部平均锂离子浓度，c0_n为目标电池的负极在所述初始荷电状态下的颗粒内部平均锂离子浓度，cmax_p为目标电池的正极最大嵌锂量，cmax_n为目标电池的负极最大嵌锂量，hp()表示目标电池正极的嵌锂程度与正极开路电势之间的关系函数，hn()表示目标电池负极的嵌锂程度与负极开路电势之间的关系函数。
32、可选地，采用以下公式，确定目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的颗粒表面开路电压：
33、uoc2(k)＝ocv(θ(k))-δocvn(k)+δocvp(k)；
34、其中，uoc2(k)为目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的颗粒表面开路电压，θ(k)为目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的荷电状态值，ocv(θ(k))为θ(k)对应的开路电压，δocvn(k)为目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的负极开路电压差值，δocvp(k)为目标电本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电池模型构建方法，其特征在于，所述电池模型构建方法包括：
2.根据权利要求1所述的电池模型构建方法，其特征在于，基于所述目标电池的电化学模型及等效电路模型，确定固相扩散补偿电压，具体包括：
3.根据权利要求2所述的电池模型构建方法，其特征在于，获取所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值，具体包括：
4.根据权利要求2所述的电池模型构建方法，其特征在于，根据所述目标电池的额定容量、所述初始荷电状态、所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值、所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的开路电压原始值、所述目标电池的正负极在所述初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度及颗粒内部平均锂离子浓度，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的补偿电压，具体包括：
5.根据权利要求4所述的电池模型构建方法，其特征在于，采用以下公式，确定目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的荷电状态值：
6.根据权利要求4所述的电池模型构建方法，其特征在于，采用以下公式，确定目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的开路电压差值：<...
【技术特征摘要】
1.一种电池模型构建方法，其特征在于，所述电池模型构建方法包括：
2.根据权利要求1所述的电池模型构建方法，其特征在于，基于所述目标电池的电化学模型及等效电路模型，确定固相扩散补偿电压，具体包括：
3.根据权利要求2所述的电池模型构建方法，其特征在于，获取所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值，具体包括：
4.根据权利要求2所述的电池模型构建方法，其特征在于，根据所述目标电池的额定容量、所述初始荷电状态、所述目标电池在所述初始荷电状态下各时刻对应的电池容量值、所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的开路电压原始值、所述目标电池的正负极在所述初始荷电状态下的颗粒表面锂离子浓度及颗粒内部平均锂离子浓度，确定所述目标电池在所述初始荷电状态下k时刻的补偿电压，具体包括：
5.根据权利要求4所述的电池...
【专利技术属性】
技术研发人员：任永欢，孙玮佳，苏亮，郑彬彬，林贝斯，柯惠滨，
申请(专利权)人：厦门金龙联合汽车工业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。