[发明专利]考虑滞回效应的动力电池SOC估计方法

权利要求书

1.一种考虑滞回效应的动力电池SOC估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，获取所述动力电池的滞回主环路特性曲线和滞回小环路特性曲线；

步骤S2，根据所述滞回主环路特性曲线和滞回小环路特性曲线，获取动力电池的开路电压在充电特性曲线和放电特性曲线之间转换阶段SOC积累量；

步骤S3，根据所述动力电池的开路电压在充电特性曲线和放电特性曲线之间转换阶段SOC积累量，采用安时积分法建立滞回因子的有效数学模型；

步骤S4，根据所述滞回因子的有效数学模型构建所述动力电池的简化滞回OCV模型；

步骤S5，根据所述简化滞回OCV模型，采用所述安时积分法和基尔霍夫定律，获取所述动力电池离散和线性化后的一阶RC等效电路模型；

步骤S6，根据所述动力电池离散和线性化后的一阶RC等效电路模型，采用EKF算法估计所述动力电池SOC。

2.根据权利要求1所述的考虑滞回效应的动力电池SOC估计方法，其特征在于，步骤S1，获取所述动力电池的滞回主环路特性曲线，包括：

步骤S101，将所述动力电池电量放尽后，充分静置；

步骤S102，在0.1C恒流脉冲条件下，以ΔSOC＝0.1充电深度对所述动力电池充电，直至SOC等于1，并获取充电过程的充电数据；

步骤S103，在0.1C恒流脉冲条件下，以ΔSOC＝0.1对所述动力电池放电，直至SOC等于0，并获取放电过程的放电数据；

步骤S104，根据所述充电数据和所述放电数据获取所述动力电池的滞回主环路特性曲线。

3.根据权利要求1所述的考虑滞回效应的动力电池SOC估计方法，其特征在于，步骤S2，获取所述动力电池的滞回小环路特性曲线，包括：

步骤S201，将所述动力电池充满电后，充分静置；

步骤S202，在1C恒流脉冲条件下，以ΔSOC＝0.2对所述动力电池放电，当SOC每下降0.2，放电停止预设时间，并获取放电过程的放电数据；

步骤S203，在1C恒流脉冲条件下，以ΔSOC＝0.1充电深度对所述动力电池充电，当SOC每上升0.1，充电停止预设时间，并获取充电过程的充电数据；

步骤S204，重复所述步骤S201-S203，直至SOC等于0；

步骤S205，以所述1C恒流脉冲对所述动力电池进行充电，直至SOC＝1，并获取充电数据；

步骤S206，根据所述充电数据和所述放电数据获取所述动力电池的滞回小环路特性曲线。

4.根据权利要求1所述的考虑滞回效应的动力电池SOC估计方法，其特征在于，根据以下公式建立滞回因子的有效数学模型：

α＝(α₁+α₂)/2；

其中，k表示时间步，为k时刻的滞回因子，为k-1时刻的滞回因子，i_k为所述动力电池工作电流，Δt为采样周期，C_n为所述动力电池的额定总容量，α₁和α₂为所述动力电池的开路电压在充电特性曲线和放电特性曲线之间转换阶段SOC积累量。

5.根据权利要求4所述的考虑滞回效应的动力电池SOC估计方法，其特征在于，根据以下公式构建所述动力电池的简化滞回OCV模型：

其中，为k时刻增加滞回因子的动力电池的开路电压，为k时刻的滞回因子，OCV_ch(SOC_k)为动力电池k时刻充电时的开路电压，OCV_dis(SOC_k)为动力电池k时刻放电时的开路电压。

6.根据权利要求5所述的考虑滞回效应的动力电池SOC估计方法，其特征在于，采用以下公式获取所述动力电池离散和线性化后的一阶RC等效电路模型：

其中，R_I为所述一阶RC等效电路的等效内部欧姆电阻，R_D为所述一阶RC等效电路的等效极化电阻，C_D为所述一阶RC等效电路的等效极化电容，U_D,k为所述一阶RC等效电路k时刻电阻R_D两端的电压，w₁、w₂及v为零均值高斯白噪声，η为充电库化效率，U_k为所述一阶RC等效电路k时刻动力电池的端电压。