[发明专利]一种基于等效电路的锂离子电池SOC估计算法

说明书

本发明提供一种基于等效电路的锂离子电池SOC估计算法，包括步骤:S1、在不同的温度下，获取开路电压U_OCV与SOC及温度T的关系，S2、建立等效电路模型，获取模型参数与SOC及温度T的关系，S3、计算当前温度T和时间t下的SOC值，包括简化电压特性方程，对电压特性方程进行求解。本发明提供的锂离子电池的SOC估计方法，原理简单，估计精度高，对锂离子电池的SOC估计精度最大偏差不超过1％。

技术领域

本发明属于检测领域，具体涉及一种锂离子电池荷电状态的估算方法。

背景技术

近年，全球的汽车数量急剧攀升，对能源的需求也越来越大，同时对环境造成的污染也愈发严重。新能源汽车，尤其是电动汽车已成为未来汽车的发展方向，但其发展速度仍受着动力电池及其应用技术的制约。如何延长电池的使用寿命、提高电池的能量效率及可靠性，是电动汽车产业化必须解决的问题，因此研究电池管理技术具有十分重大的意义。

动力电池荷电状态(State of Charge)简称SOC。锂离子电池的剩余电量是电池在运行过程中最重要的性能参数之一，剩余电量的估计是一个不可忽视的环节。对于电动车来说，准确地估计电池的SOC，不仅可以提高续航能力，还可以延长电池寿命，提高安全性。

发明内容

针对本领域存在的不足之处，本发明公开了一种基于等效电路的锂离子电池SOC估计算法，以准确地估计电池的SOC。

实现本发明上述目的技术方案为：

一种基于等效电路的锂离子电池SOC估计算法，包括步骤:

S1、在不同的温度下，获取开路电压U_OCV与SOC及温度T的关系，

S2、建立等效电路模型，获取所述模型参数与所述SOC及温度T的关系，该步骤具体为

S21、建立三阶等效电路模型，等效电路内包含串联的欧姆电阻R₀和三个RC单元，每个RC单元由并联的电阻和电容组成；确定所述等效电路端电压U与开路电压U_OCV的特性关系；

S22、获取所述等效电路模型中的欧姆内阻R₀与SOC及温度T的关系：确定脉冲放电结束瞬间的电压特性。

S222、获取温度T下欧姆内阻R₀与SOC的关系

S223、获得其它温度下欧姆内阻R₀与SOC的关系

S23、获取所述等效电路模型中的RC单元参数R₁，C₁，R₂，C₂，R₃，C₃与SOC及温度T的关系；

S231、测定脉冲放电结束瞬间后的等效电路的电压U(t)；

S232、获取相同温度下RC单元参数R₁，C₁，R₂，C₂，R₃，C₃与SOC的关系。

S233、获取其它温度下并联RC单元参数R1，C1，R2，C2，R3，C3与SOC的关系。

S3、估计当前温度T和电池运行的时间t下的SOC值，包括S31、简化电压特性方程，S32、对电压特性方程进行求解。

其中，步骤S1中，获取一系列温度T下开路电压U_OCV与SOC的关系，T的温度范围为-10～50℃，SOC为0.1～0.9范围内的至少9个值。

进一步地，将温度T下开路电压UOCV与SOC的关系以五阶多项式表达：