[发明专利]一种液态或半液态金属电池的建模方法

摘要

本发明公开了一种液态或半液态金属电池的建模方法，包括以下步骤，根据电池阻抗谱进行拟合，构建电池的阻抗谱拟合电路，根据阻抗谱拟合电路构建电池的等效电路模型；采用对称脉冲对电池进行混合脉冲功率性能测试，获取用于辨识电池的开路电压、电阻、电容参数的测试数据；根据测试数据拟合电池的电动势、欧姆内阻、极化电阻、极化电容、扩散等效电阻和扩散等效电容与SOC的函数关系，辨识出等效电路模型的参数；采用安时法计算电池的SOC；对SOC进行修正，获得修正SOC；根据修正SOC，对等效电路模型的参数进行修正；完成建模；该建模方法能准确模拟液态或半液态金属电池的外特性，为液态或半液态金属电池这类新型电网级储能电池的充放电管理和后续应用奠定基础。

主权项

1.一种液态或半液态金属电池的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)通过电化学测试获取所述电池的阻抗谱，并根据所述阻抗谱进行拟合，构建所述电池的阻抗谱拟合电路；根据所述阻抗谱拟合电路构建所述电池的等效电路模型；(2)采用对称脉冲对所述电池进行混合脉冲功率性能测试，获取所述电池电流、电压、充电容量、充电时间、放电容量和放电时间的测试数据；(3)根据所述测试数据拟合所述电池的电动势Uoc、欧姆内阻R0、极化电阻Rp、极化电容Cp、扩散等效电阻Rw和扩散等效电容Cw与SOC的函数关系，辨识出所述等效电路模型的参数；(4)采用安时法获得所述电池的SOC；(5)对所述SOC进行修正，获得修正SOC，以补偿所述电池的容量误差；(6)根据所述修正SOC以及所述函数关系对所述等效电路模型的参数进行修正；所述步骤(5)包括如下子步骤：(5.1)通过对Rakhmatov模型进行演绎，获得修正式其中，x为拟合项数，uk为k时刻之前电池内部由于倍率影响产生的不可利用的容量，Ik为k时刻电池电流，ts为采样时间；a1、b1、a2、b2…ax、bx为f(ti)的拟合系数，u1，k‑1表示第一项k‑1时刻之前电池内部由于倍率影响产生的不可利用的容量，u2，k‑1表示第二项k‑1时刻之前电池内部由于倍率影响产生的不可利用的容量，ux，k‑1表示第x项k‑1时刻之前电池内部由于倍率影响产生的不可利用的容量；其中，f(t_i)是的拟合式，β为电池参数，ti为静置时间；tl为静置前的充、放电时间，m为求和项数；(5.2)采用所述修正式对所述电池SOC进行修正，获得其中，t0为起始积分时刻，t为当前时刻，Q0为电池额定放电容量，SOC(t)为t时刻电池SOC，SOC′(t)是指t时刻修正的SOC，SOC(t0)为t0时刻电池SOC，i(t)为充放电电流。