[发明专利]一种锂离子电池容量的实时估计方法

摘要

本发明涉及一种锂离子电池容量的实时估计方法，所述方法首先将初始的电量，电压数据处理成一定电压间隔的数据，然后做差分运算获得IC曲线，接着用非线性最小二乘法使用高斯函数拟合IC曲线，获取高斯函数的参数值，分析高斯函数的参数与电池容量之间的相关性，建立容量估计模型。在线容量估计时，对获取的充电数据进行处理，将拟合获取高斯函数的参数值作为模型输入即可估计实时电池容量。本方法解决了容量增量法在线应用的问题，突破了在线估计电池容量的难题。在本发明的一个实施例中，算法的实时估计误差小于3％。

主权项

1.一种锂离子电池容量的实时估计的方法，其特征在于所述方法包括两个阶段，第一个是建模过程阶段；第二个是在线容量估计阶段。第一个阶段包括以下步骤：S1，通过电池耐久性试验，获取标准容量测试中的充电数据；对于需要估计的电池进行耐久性实验；耐久性测试循环在50℃下进行，对该电池进行充电和放电实验，其中，充电方式为：1/2C先恒流后恒压充电至截止电压，放电使用DST循环，30次充电放电循环后，进行一次25℃下的标准容量测试，以确定电池的真实容量；S2，根据步骤S1中获得的电量、电压数据,对数据进行预处理后计算得到IC曲线，其中，其中q为电量，v为电压；将电池的电量和电压数据进行初步处理成为一定电压间隔的数据，电压间隔为dv＝5mV；S3，根据步骤S2中获得的IC曲线，利用非线性最小二乘法及高斯函数拟合不同循环衰减程序时，不同峰的IC曲线，则IC曲线可表示为其中n为表示IC曲线中的峰的个数；A_i、ω_i和V_0i为第i个峰的高斯函数的参数值；利用最小二乘法使用高斯函数对IC曲线的每个峰进行拟合，当该电池IC曲线含有N个峰，因此使用N个高斯函数分别对每个区间的IC曲线进行拟合；S4，根据步骤S3中获得的高斯函数，将高斯函数的参数值作为特征量，进行参数值与电池容量之间的相关性分析；分析高斯函数的参数Ai、ωi和V0i与电池容量相关的参数；S5，根据步骤S4中相关性分析的结果，选取与容量相关的高斯函数的参数值，拟合该参数与电容之间在不同峰值对应的区间的关系曲线，建立该参数其与电池容量之间的函数关系Y＝f(x)；第二个阶段包括以下步骤：S6，在线容量实时估计阶段，获取待估计电池当前的充电数据；获取需要在先预测的电池的充电数据，所使用的充电方法与步骤S1中的相同；S7，根据步骤S3中的拟合方法，得到数据所处峰的高斯函数；S8，根据步骤S5中的函数关系，由步骤S7所得的与容量相关的高斯函数的参数值确定电池的实时容量。