[发明专利]一种计及温度和循环次数的锂离子电池SOC估计方法

权利要求书

1.一种计及温度和循环次数的锂离子电池SOC估计方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)建立锂电池模型，包括电池模型、温度模型和循环损失模型；具体为：

1)电池模型：

其中，V_batt为电池端电压，E₀为电池恒压，K为极化常数，C为电池可用容量，it＝∫idt为电池实际电量，i^*为滤波后的电池电流，A_b为指数区振幅，B为指数区时间常数逆，D为极化电压斜率，R分别为电池欧姆内阻，i为电池电流；R_pol为极化内阻；

2)温度模型:

其中，T是电池温度，T_ref为电池参考温度，T_a是环境温度，为开路电压温度系数，α和β是Arrhenius常数，是电池容量温度系数；

3)循环损失模型：

R＝R_initial+R_cycle (6)

C＝C_initial-C_cycle (7)

其中R_initial、R_cycle分别为新电池或零循环电池内阻、电池循环内阻，C_initial、C_cycle分别为新电池或零循环电池容量、电池循环衰减容量；

(2)做锂电池恒流放电实验，对锂电池模型参数进行识别；

(3)以安时积分法作为状态方程、锂电池模型作为观测方程；

(4)利用EKF算法进行SOC估计。

2.根据权利要求1所述的一种计及温度和循环次数的锂离子电池SOC估计方法，其特征在于：所述的电池模型中，电池模型的极化内阻和滤波电流如下建立：

1)充、放电过程极化内阻R_pol分别表示如下：

2)描述锂电池动态特性而引入滤波电流i^*，其在下式给出:

其中，I(s)为电池电流的的拉普拉斯变换，t_d是电池响应时间，通过实验测得。

3.根据权利要求2所述的一种计及温度和循环次数的锂离子电池SOC估计方法，其特征在于：步骤(1)中所述的循环损失模型中，循环内阻和循环衰减容量如下建立：

R_cycle＝k_cycle(N)^1/2 (11)

C_cycle＝C_initial·ζ (12)

其中，N为电池循环次数，k_cycle是定义的系数，ζ为容量损失系数，L_calendar为日历寿命损失，L_cycle循环次数损失，A为常数，E_a为电池活化能，R_g为气体常数，T为电池温度，z为幂因子。

4.根据权利要求3所述的一种计及温度和循环次数的锂离子电池SOC估计方法，其特征在于：步骤(2)所述的恒流放电实验为：

基于两个不同环境温度下的恒流放电实验曲线，每条曲线上取四个点，每个点的信息包括电池端电压V_i^j、已使用电量和电池温度其中i表示第i条曲线，j表示第j个点。