[发明专利]一种磷酸铁锂电池能量状态SOE的估算方法

摘要

本发明提供了一种磷酸铁锂电池能量状态(State of Energy,SOE)的估算方法，即根据磷酸铁锂电池内部能量组成形式，建立包含电能和热能的SOE数学估算模型。通过在不同放电倍率下对电池放电过程的外部消耗电能以及电池内部欧姆热能、极化热能和熵产热能进行测算，获取各种放电倍率下最大可用能量，并模拟得到最大理论总能和各种放电倍率下的效率函数关系式，对估算模型中的总能进行实时修正，从而有效提高电池能量状态SOE的估算精度。本发明引入热能形式完善了电池放电过程中能量消耗的种类，同时以最大理论总能及能量释放效率对估算过程的释放总能进行实时调整，使模型更贴近实际工况，具有物理概念清晰，估算准确度高等优点。

主权项

一种磷酸铁锂电池能量状态SOE的估算方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤1、建立磷酸铁锂电池包含电能和热能两种能量损耗形式的SOE数学估算模型，所述电能为电池对外提供的能量总和，热能为电池内部产生的欧姆热能、极化热能和熵产热能的总和；所述SOE数学估算模型为SOE=SOE0+∫t0t1(UI+I2R+TΔS)dtη(T,I)*Emax---(1)]]>其中，SOE0为电池初始能量状态，U为电池端电压，I为电流，R为电阻，T为温度，ΔS为电池反应熵变，Emax为电池最大理论总能，η(T,I)为电池能量释放效率；步骤2、以电池的截止电压a1V，安全温度b1℃作为其放电截止的条件，在不同放电倍率下对电池进行放电，由测算得到的电能和热能计算获取最大可用能量Ex，Ex为在放电倍率为x时测量得到的电池外部电能和内部热能之和；步骤3、根据不同放电倍率下的最大可用能量Ex拟合得到最大理论总能Emax；步骤4、通过不同放电倍率下最大可用能量Ex与最大理论总能Emax的比值获得电池能量释放效率的函数关系式：η=ExEmax=c1x5+c2x4-c3x3+c4x2-c5x+c6---(2)]]>其中，c1‑c6为参量，通过联立多个放电倍率x与其对应的最大可用能量Ex以及最大理论总能Emax之间的关系进行求解；步骤5、将求解后的参量c1‑c6代入式(2)中，并将式(2)获得的关于电池能量释放效率的函数关系式以及步骤3中得到的最大理论总能Emax代入式(1)中，作为修正因子对SOE数学估算模型在积分段t0‑t1内电池能量状态进行实时修正：SOE=SOE0+∫t0t1(UI+I2R+TΔS)dt(c1x5+c2x4-c3x3+c4x2-c5x+c6)*Emax---(3).]]>