[发明专利]一种锂离子电池阻抗模型和参数辨识方法

说明书

本申请公开了一种锂离子电池阻抗模型和参数辨识方法，动力电池技术领域，锂离子电池阻抗模型包括依次串联的电感L、阻抗Rb、和二阶RC电路，且每一阶PC电路均为并联电路。本申请实施例大大提高锂离子电池阻抗模型的精度，能够更为真实地模拟具有该锂离子电池阻抗模型的电池模型。

技术领域

本申请涉及动力电池技术领域，特别涉及一种锂离子电池阻抗模型和参数辨识方法。

背景技术

在新能源动力总成测试台架和硬件在环HIL台架上，电池模型都扮演者极为重要的角色，电池模型的精度对于模拟整车测试续航里程、功率均有着极大的影响。同时，电池模型中的锂离子电池阻抗模型作为重要组成，锂离子电池阻抗模型的精确度直接影响着电池模型的精确程度。

相关技术中，一种基于相关与回归分析的蓄电池模型建模方法，采用二阶RC等效电路模型作为电池模型，如图2所示，该二阶RC等效电路模型包括阻抗Rb、和二阶RC电路，所述二阶RC电路包括阻抗R1、阻抗R2、电容C1和电容C2，所述阻抗R1与所述阻抗R2串联，所述电容C1与所述阻抗R1并联，所述电容C2与所述阻抗R2并联。该二阶RC等效电路模型也是大多数新能源动力总成台架电池模拟器和硬件在环HIL台架所采用的锂离子电池模型，尽管该锂离子电池模型结构简单能够初步模拟锂离子电池特性。但与真实电池相比，其模拟的精度仍然有待提升。

发明内容

本申请实施例提供一种锂离子电池阻抗模型和参数辨识方法，以解决相关技术中电池模型中的阻抗模型精度欠缺的问题。

第一方面，提供了一种锂离子电池阻抗模型，包括依次串联的电感L、阻抗Rb、和二阶RC电路，且每一阶PC电路均为并联电路。

一些实施例中，所述二阶RC电路包括阻抗R1、阻抗R2、常相位角元件CPE1和常相位角元件CPE2，所述阻抗R1与所述阻抗R2串联，所述常相位角元件CPE1与所述阻抗R1并联，所述常相位角元件CPE2与所述阻抗R2并联。

一些实施例中，所述电感L为多孔电极感抗。

第二方面，还提供了一种锂离子电池阻抗模型的参数辨识方法，包括步骤：

预先提供一个具有锂离子电池阻抗的待测电池，并根据该待测电池创建一个具有锂离子电池阻抗模型的电池电路；

确定所述待测电池的电池容量；

调整所述待测电池至指定的状态，并采用不同频率的正弦波电压信号对所述待测电池进行激励，得到所述待测电池在该状态下的阻抗谱EIS；

使用阻抗谱EIS分析软件调取所述电池电路，向所述电池电路的锂离子电池阻抗模型中的各个阻抗元件赋值，并得到赋值后的电池电路的阻抗谱EIS和各个阻抗元件的参数；

比较得到赋值后的电池电路的阻抗谱EIS与所述待测电池的阻抗谱EIS；

根据比较结果，更新所述各个阻抗元件的赋值，直至所述电池电路的阻抗谱EIS与所述待测电池的阻抗谱EIS满足拟合条件，输出最后得到的各个阻抗元件的参数；

将输出的各个阻抗元件的参数作为所述锂离子电池阻抗模型在指定的状态下的参数。

一些实施例中，所述状态的因变量包括SOC状态，调整所述待测电池至指定状态的具体步骤包括：

调整所述待测电池的SOC状态到指定的SOC状态。

一些实施例中，所述状态的因变量包括SOC状态和环境温度，具体包括步骤：

将所述待测电池的SOC状态调整至一个指定的SOC状态，并测量该指定的SOC状态下的不同的环境温度下对应的参数。

一些实施例中，所述状态的因变量还包括循环次数，具体包括：