[发明专利]一种融合充电倍率的多因素电池充电内阻建模方法

权利要求书

1.一种融合充电倍率的多因素电池充电内阻建模方法，其特征在于，对充电内阻模型的建立同时考虑了温度T、荷电状态(State of Charge，简写为SOC)和充电倍率C对充电内阻R的影响，该方法包括以下步骤：

步骤1：采用内阻测试实验获取充电时的开路电压E、工作电压U和工作电流I的数据，计算其充电内阻R：

步骤2：在不同充电倍率C＝(C₁,C₂,…,C_n)下，分别建立充电内阻R关于T和SOC的函数拟合：采用最小二乘法的二元多项式函数拟合因变量R与自变量T和SOC之间的n(n≥4)阶函数关系：

R_C1(T,SOC),R_C2(T,SOC),…,R_Cn(T,SOC)分别是R在不同充电倍率C₁,C₂,...,C_n下关于温度和SOC的二元多项式拟合函数；a_ij,1,a_ij,2,...,a_ij,n分别是在不同充电倍率下的二元多项式系数；

步骤3：根据步骤2中所获得的二元多项式，提取不同充电倍率下的R关于T和SOC拟合的二元多项式函数系数a_ij,1,a_ij,2,...,a_ij,n，构成二元多项式系数的系数组a_ij，表达如式(3)：

a_ij＝(a_ij,1,a_ij,2,…,a_ij,n)                     (3)

其中，a_ij＝(a_ij,1,a_ij,2,…,a_ij,n)是提取所有测量充电倍率下的R关于T和SOC拟合二元多项式函数系数组；

步骤4：建立系数组a_ij与充电倍率之间内在函数关系；

步骤4-1：将步骤3提取的不同充电倍率下的二元多项式函数系数组a_ij，基于三次样条插值法在倍率数组区间上取m+1个节点，将倍率数组分割成m段；

步骤4-2：将倍率数组的每一段倍率数据点之间进行分段性构建出一个三次样条插值函数；

步骤4-3：得到一个整体连续的关于以充电倍率C为自变量的三次样条插值函数：

其中，A_ij是充电倍率C关于系数组a_ij的三次样条拟合函数，F₁(C),F₂(C),…,F_m(C)是充电倍率在对应区间[C₁,C₂],[C₂,C₃],…,[C_m,C_m+1]关于系数组a_ij的三次样条分段拟合函数；

步骤5：构建R关于T、SOC和充电倍率C的多因素动态充电内阻数学模型：将公式(4)代入公式(2)中获得以充电倍率C为自变量，R关于T和SOC二元多项式函数的系数为因变量的函数关系，即：

其中，R(T,SOC,C)是以内阻为因变量关于温度、SOC以及充电倍率为自变量的构造充电内阻数学模型。

2.根据权利要求1所述一种融合充电倍率的多因素电池充电内阻建模方法，其特征在于，所述步骤2中在不同充电倍率下的充电内阻R随T和SOC的变化而变化。