[发明专利]一种采用二分法仿真锂离子电池极限充放电电流的方法

说明书

本发明公开了一种采用二分法仿真锂离子电池极限充放电电流的方法，获取被测电池常温倍率放电的电压‑时间实验数据，根据被测电池的参数建立被测电池的三维电化学‑热耦合模型，并进行常温倍率放电仿真获取常温倍率放电的电压‑时间仿真数据，比较被测电池的电压‑时间实验数据与三维电化学‑热耦合模型的电压‑时间仿真数据对三维电化学‑热耦合模型进行修正得到修正后的三维电化学‑热耦合模型，利用修正后的三维电化学‑热耦合模型，设置被测电池的初始电压、充放电停止条件与计算时间，采用二分法进行极限充放电仿真；通过仿真测试极限充放电电流，不仅缩短测试时间，而且节约实验成本。

技术领域

本发明属于锂电池管理技术领域，具体涉及一种采用二分法仿真锂离子电池极限充放电电流的方法。

背景技术

随着科技的不断发展以及环境和能源危机的不断加重，新能源汽车的应用也越来越广泛。动力电池是新能源汽车中常用的动力来源，是汽车中最重要的部件之一，动力电池性能的好坏直接影响汽车的续航能力和安全性。电动汽车在急加速或急刹车时，需要电池在短时间内放出或吸收很大的功率，将导致流过电池的电流瞬间增大或减小，有可能引起电池的过充、过放等滥用行为。为了实现电池冲放电功率的优化管理，需要准确估计电池的极限冲放电电流，以及时对电池的冲放电电流进行限制，防止电池发生过充或过放。电池的极限充放电电流一般用一段时间内(如10s)电池能充入或放出的最大电流来表示。

目前电池极限冲放电电流的确定方法主要有两种，一种是实验测试方法，对电池进行不同温度和不同荷电状态下的充放电测试，得到电池在不同状态下的极限充放电电流，这种方法需要的实验量很大，实施起来需要的测试资源很多，此外还受电池一致性的影响。另外一种方法是基于模型的估计方法，如中国发明专利(申请号201611201357.1)提出了一种基于扩展等效电路模型的电池极限充放电电流估计方法，此方法的主要思路是比较等效电路模型计算得到的电池电压与截止电压，放电若小于截止电压就减小电流，反之就增大电流，充电则与之相反。此种方法，充电与放电各需要一个模型；此外，电流增大与减小的程度没有具体的控制方法，会影响估计效率。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种既能缩短测试时间又能节约实验成本的采用二分法仿真锂离子电池极限充放电电流的方法，既可用于充电极限电流仿真，也可用于放电极限电流仿真。

为实现上述目的，本发明所设计的采用二分法仿真锂离子电池极限充放电电流的方法，包括如下步骤：

S1)获取被测电池常温倍率放电的电压-时间实验数据，并在恒温箱中对被测电池进行不同温度下的SOC-OCV实验，获取被测电池在不同温度下的SOC-OCV实验数据；

S2)根据被测电池的参数建立被测电池的三维电化学-热耦合模型，并进行常温倍率放电仿真获取常温倍率放电的电压-时间仿真数据；

S3)比较步骤S1)中被测电池的电压-时间实验数据与步骤S2)中三维电化学-热耦合模型的电压-时间仿真数据对三维电化学-热耦合模型进行修正得到修正后的三维电化学-热耦合模型；

S4)利用修正后的三维电化学-热耦合模型，设置被测电池的初始电压、充放电停止条件与计算时间，采用二分法进行极限充放电仿真；