[发明专利]一种锂离子电池建模仿真及状态诊断方法及其应用

摘要

一种锂离子电池建模仿真及状态诊断方法及其应用，属于锂离子电池状态分析技术领域。可解决现有锂离子电池建模仿真及状态诊断方法复杂性高、计算量大等问题。所述方法为：获取锂离子电池以恒定工作制度充放电的放电电压V、放电容量数据Q；选取某一电压值处的数据作为计算基准；再选取某几个电压值处的数据作为计算点；获取新格式的锂离子电池数据；提出锂离子电池仿真模型的表达式；获得当锂离子电池的放电电压差为ΔVi＝Vb‑Vlower cut‑off时的放电容量差；获得电池在老化之后和老化之前的和提出锂离子电池状态诊断的表达式。本发明的方法具有模型简单、参数易获取、仿真效率高、普适通用、可实现在线应用的特性，易于嵌入电池管理系统实现锂离子电池的仿真及状态诊断。

主权项

1.一种锂离子电池建模仿真及状态诊断方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一：获取锂离子电池以恒定的工作制度充放电时的放电电压V、放电容量数据Q；所述的工作制度包括充放电电流、充放电截止电压和温度；步骤二：在步骤一获取的数据中，随机选取某一电压值处的数据作为计算的基准，某一电压值处的数据包括放电电压Vb、放电容量数据Qb；步骤三：在步骤一获取的数据中，随机选取某几个电压值处的数据作为计算的点，某几个电压值处的数据包括放电电压Vi(i＝1,2,3，…)、放电容量数据Qi(i＝1,2,3，…)；步骤四：根据步骤一、二和三获取新格式的锂离子电池数据，即放电容量差ΔQi和放电电压差ΔVi的数据对，i＝1,2,3，…：其中，ΔQi为锂离子电池的放电容量差，ΔVi为锂离子电池的放电电压差；步骤五：提出新的锂离子电池仿真模型的表达式：ΔQi＝p1+p2·exp(p3·ΔVi)                             (2)其中，p1,p2,p3为模型参数；步骤六：根据步骤五中的公式和步骤四中的数据对，获得参数p1,p2,p3；步骤七：根据步骤六中的参数p1,p2,p3获得步骤五中当锂离子电池的放电电压差为ΔVi＝Vb‑Vlower cut‑off时的锂离子电池放电容量差并定义为ΔQmax，其中，Vlower cut‑off为锂离子电池放电完全时的放电截止电压值；步骤八：根据步骤一至七获得锂离子电池分别在老化之后和老化之前的和其中，和分别为锂离子电池老化之后和老化之前当锂离子电池放电电压差ΔV_i＝V_b‑V_{lower cut‑off}时的锂离子电池放电容量差；步骤九：提出锂离子电池状态诊断的表达式：其中，State为锂离子电池的状态。