[发明专利]电池状态预测方法及系统

摘要

本发明提供了一种电池状态预测方法及系统，其中方法包括：建立表征电池的可放电时间t与电压U、电流I以及温度T之间的函数关系的随机数据同化函数模型I×t＝f(U,I,T)；利用随机数据同化函数模型I×t＝f(U,I,T)，根据实时测得的待测电池的电压U_k、电流I_k以及温度T_k，计算当前工况下待测电池的完整放电曲线I_k×t＝f(U,I_k,T_k)以及可放电时间t_k：t_k＝f(U_k,I_k,T_k)/I_k；根据当前工况下待测电池的完整放电曲线和可放电时间，预测待测电池的SoC值和SoH值。本发明的电池状态预测方法及系统，可以对不同运行工况下的电池参数进行同化处理，适应放电电流和环境温度不断变化的运行工况，能够对电池的健康状态和荷电状态进行准确预测，实时性好，准确性高，且易于实现。

主权项

1.一种电池状态预测方法，其特征在于，包括以下步骤：建立表征电池的可放电时间t与电压U、电流I以及温度T之间的函数关系的随机数据同化函数模型I×t＝f(U,I,T)；利用所述随机数据同化函数模型I×t＝f(U,I,T)，根据实时测得的待测电池的电压Uk、电流Ik以及温度Tk，计算当前工况下所述待测电池的完整放电曲线Ik×t＝f(U,Ik,Tk)以及可放电时间tk：tk＝f(Uk,Ik,Tk)/Ik；根据当前工况下所述待测电池的完整放电曲线和可放电时间，预测所述待测电池的SoC值和SoH值，所述建立表征电池的可放电时间t与电压U、电流I以及温度T之间的函数关系的随机数据同化函数模型I×t＝f(U,I,T)，包括以下步骤：在设定温度下，根据不同电池的放电曲线，拟合特定电流I下适用于不同电池的放电曲线函数g(U)：其中，C₁、C₂、…、C_n为电荷转移参数，μ₁、μ₂、…、μ_n为离子扩散参数，n取正整数；对所述放电曲线函数g(U)进行等电压间隔采样，将充满电的电池放电至特定电压Uc时，建立表征不同放电电流Ig与放出电量之间的关系的倍率容量函数h(Ig)：Ig×tg(Uc)＝h(Ig)＝p0(Ig)m+p1(Ig)m‑1+...+pm‑1(Ig)+pm其中，tg(Uc)代表放电电流为Ig且电池放电至特定电压Uc时的可放电时间，p0、p1、……、pm为多项式系数，m取正整数；根据所述倍率容量函数h(Ig)，在电池放电电压范围内均匀取样，并根据取样结果拟合放电电流Ig时电池的放电曲线；根据在所述设定温度下，放电电流为I_g时电池的放电曲线，拟合在随机温度T下，电池充满电后的温度矫正函数S(T)：其中，A为温度系数；T设定为设定温度；tg,设定为在所述设定温度T设定下，电池充满电后以电流Ig放电的时间；tg,T为在随机温度T下，电池充满电后以电流Ig放电的时间；根据所述放电曲线函数g(U)、倍率容量函数h(Ig)以及温度矫正函数S(T)，对不同运行工况下的电池参数进行同化处理，构建多维度的综合模型，得到所述随机数据同化函数模型I×t＝f(U,I,T)。