[发明专利]一种用于电动汽车动力电池SOC估计的锂电池建模方法

摘要

本发明公开了一种用于电动汽车动力电池SOC估计的锂电池建模方法，综合考虑SOC环境因素的影响，将锂电池Thevenin模型中各电气参数定义为环境变量的函数，并通过混合动力脉冲能力特性HPPC实验得到模型参数，通过测试和计算得到电池模型实际参数值，并以此为依据确定模型的参数拟合方法。本发明基于现有技术的不足，通过对不同温度和SOC下的电池内部参数进行测定和评估，分析影响参数变化的环境因素，建立可变参数的锂电池Thevenin模型。

主权项

一种用于电动汽车动力电池SOC估计的锂电池建模方法，其特征在于：综合考虑包括温度在内的SOC环境因素的影响，将锂电池Thevenin模型中各电气参数定义为环境变量的函数，并通过混合动力脉冲能力特性HPPC实验得到模型参数，首先通过测试和计算得到电池模型实际参数值，并以此为依据确定模型的参数拟合方法；根据Thevenin模型，锂电池内部存在极化电容Cpol和极化电阻Rpol相并联，并与表征开路电压的直流电压源Uoc、欧姆内阻Rohm和其他内阻R0串联组合，其中极化电容Cpol、极化电阻Rpol、欧姆内阻Rohm均为可变参数，与电池SOC环境因素有关，对于模型中的各电气参数可以通过可实际检测到的参数进行计算，通过混合动力脉冲能力特性HPPC实验计算得到模型参数；分析实验数据获取不同环境因素点各电气参数值，利用离散数据曲线拟合方法，得到各电气参数与环境因素的函数关系；可以看出，在SOC小于30%的范围内，欧姆内阻Rohm会突然升高，而当SOC大于30%时，SOC对欧姆内阻Rohm的影响并不明显，而温度对SOC的影响是一个连续的过程，因此分析影响因素后对电池模型参数进行分段处理；锂离子动力电池的数学模型是估算电池SOC的基础，通过所建立的模型能够得到电池的观测方程，观测方程描述了SOC、充放电电流、温度因素与电池端电压的函数关系；将电池实际容量设定为一个随温度变化的量，通过研究电池实际容量在不同温度下的变化规律，引入温度补偿系数η_T修正不同温度下电池实际容量与电池额定容量之间的误差。