[发明专利]一种串联型锂离子电池系统建模方法

权利要求书

1.一种串联型锂离子电池系统建模方法，所述串联型锂离子电池系统是由N个锂离子电池单体通过串联而成，其中N为大于1的自然数，其特征在于，所述串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，利用串联电路工作特性及筛选法，建立一个电池系统基本模型；

步骤(2)：检测各电池单体端电压，分别将各电池单体端电压、电池系统基本模型输出端电压的1/N作为单体荷电状态SOC校正器的输入；

步骤(3)：共N个单体SOC校正器，通过N个单体SOC校正器得到N个单体SOC补偿值；

步骤(4)：由N个单体SOC校正器和加权器构成电池系统SOC校正器；

步骤(5)：由所述电池系统SOC校正器得到电池系统SOC补偿值；

步骤(6)：将所述电池系统SOC补偿值与电池系统基本模型输出的SOC叠加，得到校正后的SOC；

步骤(7)：根据校正后的SOC，更新电池系统基本模型，得到新的串联型锂离子电池系统模型；

所述单体SOC校正器设计如下：首先检测各电池单体端电压U_i，获得系统基本模型输出端电压U_b的1/N，然后通过公式获得N个单体SOC补偿值ΔSOC_i，式中i为大于1的自然数。

2.根据权利要求1所述的一种串联型锂离子电池系统建模方法，其特征在于，所述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其中，U_0i(SOC)表示第i个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，下标i为第i个电池单体，取值为大于1的自然数；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。

3.根据权利要求2所述的一种串联型锂离子电池系统建模方法，其特征在于，所述电池系统SOC补偿值ΔSOC_b计算如下：式中，k_i为加权系数。