[发明专利]一种并联型锂离子电池系统建模方法

权利要求书

1.一种并联型锂离子电池系统建模方法，所述并联型锂离子电池系统是由N个支路电池串组成，每个支路电池串由M个锂离子电池单体通过串联而成，其中N、M为大于1的自然数，其特征在于，所述并联型锂离子电池系统建模方法具体包括如下步骤：

步骤(1)：根据已知锂离子电池单体模型，利用并联电路工作特性及筛选法，建立一个并联型电池系统基本模型；

步骤(2)：由N个比例-积分PI调节器和一个加权器构成荷电状态SOC校正器；

步骤(3)：检测各支路电池串电流，分别将各支路电池串电流、电池系统基本模型输出总电流的1/N作为荷电状态SOC校正器的输入；

步骤(4)：通过荷电状态SOC校正器中的N个PI调节器得到N个支路电池串的SOC补偿值ΔSOC_i；

步骤(5)：各支路电池串的SOC补偿值ΔSOC_i经过加权后得到电池系统的SOC补偿值ΔSOC_b；

步骤(6)：将电池系统的SOC补偿值ΔSOC_b与电池系统基本模型输出的SOC_b叠加，得到校正后的SOC_r；

步骤(7)：根据校正后的SOC_r，更新电池系统性能参数，进而更新电池系统基本模型，如此循环，获得精准的电池系统模型；

所述并联型电池系统基本模型为含2个RC并联电路、受控电压源U_b0(SOC)及电池内阻R_b的二阶等效电路模型，其基尔霍夫定律KVC表达式为U(t)＝U_b0[SOC(t)]-I_b(t)Z_b(t)，开路端电压计算公式为U_b0(SOC)＝MU₀(SOC)，其中，U₀(SOC)为电池单体开路端电压；阻抗计算公式为其中，R_b(t)为电池系统内阻，R_bs(t)、R_bl(t)和C_bs(t)、C_bl(t)分别为描述电池系统暂态响应特性的电阻、电容；R_bs(t)、R_bl(t)和C_bs(t)、C_bl(t)的计算公式为：其中，c₀～c₂、d₀～d₂、e₀～e₂、f₀～f₂均为模型系数，由电池测量数据经拟合得到；SOC₀为电池单体SOC初始值，为0～1的常数，Q_u(t)为电池单体不可用容量，Q₀为电池单体额定容量。

2.根据权利要求1所述的一种并联型锂离子电池系统建模方法，其特征在于，所述的荷电状态SOC校正器设计如下：SOC校正器由N个PI调节器和一个加权器构成，每个PI调节器的2个输入分别为第i个支路电池串输出电流I_i和电池模型输出总流I_b的1/N；通过各PI调节器后得到N个支路电池串的SOC补偿值ΔSOC_i，即式中，k_P、k_I为比例常数，s为积分因子，i为大于1的自然数；再经加权器后得到电池系统SOC补偿值ΔSOC_b，即式中，k_i为加权系数。