[发明专利]一种考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法有效
申请号: | 201711208271.6 | 申请日: | 2017-11-27 |
公开(公告)号: | CN107991623B | 公开(公告)日: | 2020-05-08 |
发明(设计)人: | 张承慧;张奇;商云龙;段彬;崔纳新 | 申请(专利权)人: | 山东大学 |
主分类号: | G01R31/392 | 分类号: | G01R31/392;G01R31/388 |
代理公司: | 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 | 代理人: | 李圣梅 |
地址: | 250061 山东*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 考虑 温度 老化 程度 电池 积分 soc 估计 方法 | ||
1.一种考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法,其特征是,包括:
考虑温度和老化程度对电池的初始值进行校正获得电池SOC初始值受温度和老化程度影响的校正系数;
所述考虑温度和老化程度对电池的初始值进行校正时,通过电池管理系统实时获取电池温度和电池的充放电循环次数即老化程度,并根据修正算法重新计算电池的初始SOC,可以记为γSOC0,其中,γ表示电池SOC初始值受温度和老化程度影响的校正系数,γSOC0就是考虑温度和老化程度影响时的电池SOC初始值;
所述考虑温度和老化程度对电池的初始值进行校正时,具体过程为:
设定测试温度范围和温度变化步长;
在不同温度下,对选取的部分动力电池单体,进行恒流充电,使动力电池恢复到充满电的状态;
对动力电池进行电流恒流放电实验,得到动力电池的最大可用容量;
在恒流电流下对电池进行充放电循环老化实验,直到电池最大可用容量只有初始最大可用容量的设定百分比为止,此时认为电池寿命已经终止,并选用常温时的最大可用容量作为基准,此时,可以得到在不同温度T℃、不同循环次数N下,电池SOC初始值受温度和老化程度影响的校正系数
考虑老化程度影响对电池的最大可用容量进行校正获得最大可用容量受老化程度影响的校正系数;
所述考虑老化程度影响对电池的最大可用容量进行校正时,根据电池最大可用容量与老化程度即充放电循环次数之间的关系,通过电池管理系统实时获取的充放电循环次数,并根据修正算法重新计算电池的最大可用容量,可以记为μNCmax,其中,μN表示最大可用容量受老化程度影响的校正系数,μNCmax就是不同老化程度即循环次数下的电池最大可用容量;
所述考虑老化程度影响对电池的最大可用容量进行校正时,具体过程为:
选取一部分动力电池单体,在常温下,进行恒流充电,使动力电池恢复到充满电的状态;
然后,对动力电池进行电流恒流放电实验,得到动力电池的最大可用容量,并选用第一次充满的最大可用容量Cmax作为基准;
而后,在恒流电流下对电池进行充放电循环老化实验,直到电池最大可用容量只有初始最大可用容量的设定百分比为止,此时认为电池寿命已经终止,得到最大可用容量受老化程度影响的校正系数其中N表示循环次数;
根据得到的校正系数,通过电流传感器实时检测和保存测得的电池充放电电流ibat,通过安时积分基本算法,得到电池在不同温度和老化程度下电池SOC的变化情况,即校正的SOC估计表达式:
2.如权利要求1所述的一种考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法,其特征是,上述考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法,其中,电池SOC初始值SOC0本身需要定期校正,是指当电池需要定期或在过一段时间后对电池SOC初始值重新做一次校正。
3.如权利要求2所述的一种考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法,其特征是,所述对电池SOC初始值做校正,校正方法:电池电压达到98%充电截止电压时,根据测得的开路电压与SOC的关系曲线,修正电池SOC初始值。
4.如权利要求1所述的一种考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法,其特征是,上述考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法在校正电池的初始值之前需要选取多组同一批次的动力电池单体,一部分用于最大可用容量受老化程度影响的校正实验,一部分用于电池SOC初始值受温度和老化程度影响的校正实验;选用电流控制精度较高的电池充放电设备、温度精度和范围合适的温控箱及高精度的电流传感器。
5.如权利要求1所述的一种考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法,其特征是,所述循环次数根据电池的实际循环寿命次数和要求的估计精度而定。
6.如权利要求1所述的一种考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法,其特征是,该考虑温度和老化程度的电池安时积分SOC估计方法应用于电池管理系统。
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