[发明专利]一种动力电池SOC估算方法

权利要求书

1.一种动力电池SOC估算方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤A：在不同电流强度下对动力电池进行放电，获取动力电池的总容量与放电电流强度的关系；

步骤B：在恒定电流下对动力电池进行放电，在不同SOC值下测量动力电池的稳态开路电压得到SOC值与稳态开路电压之间的关系；

步骤C：利用仿真实验台模拟使用动力电池驱动的车辆在不同加速度和加速时间下的SOC消耗量；

步骤D：引入S型函数和动态容量的安时积分算法计算SOC消耗量，并通过步骤C得到的SOC消耗量计算S型函数的参数；

步骤E：标定不同加速度下的S型函数的参数关系，得到与加速度相关的S型函数，在传统的安时积分算法上引入动态容量与S型函数，得到SOC的计算公式。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池SOC估算方法，其特征在于：步骤A所述的动力电池总容量与放电电流强度的关系为：

其中，表示该动力电池在放电电流为i时的总容量，β_x,x∈[1,n]和均为常数。

3.根据权利要求2所述的一种动力电池SOC估算方法，其特征在于：分别以多组恒定的放电电流对动力电池进行满放实验，获取其达到放电截止电压时的放电总量即为在该电流下的总容量，利用实验数据通过插值法拟合得到公式(1)中的常数。

4.根据权利要求2所述的一种动力电池SOC估算方法，其特征在于：步骤B所述的SOC值与稳态开路电压之间的关系为：

其中，SOC(U)为稳态开路电压为U时的SOC值，φ_y,y∈[1,n]和为常数；

步骤B通过实验获得多组SOC值和与其对应的稳态开路电压值，然后通过插值法拟合出公式(2)中的常数。

5.根据权利要求4所述的一种动力电池SOC估算方法，其特征在于：步骤C中选用加速度和加速时间{(a_k,t_j)}的组合在不同的SOC值条件下进行N次放电实验，通过静置后的动力电池稳态开路电压确定放电后的SOC值，并与放电前的SOC值比较得到SOC消耗量ΔSOC。

6.根据权利要求5所述的一种动力电池SOC估算方法，其特征在于：步骤D中引入S型函数和动态容量利用S型函数和动态容量的安时积分算法计算得到SOC消耗量，并令其与步骤C中的ΔSOC相等，即

其中，ΔSOC_k,j为在加速度a_k，加速时间t_j组合条件下放电N次后的SOC消耗量；对公式(3)进行调整得到

将f_k,j(t)和工作时间t的关系用数学函数表示为：

f_l,j(t)＝θ_l,n·tⁿ+θ_l,n-1·t^n-1+…+θ_l,1·t+λ_l (5)

其中，l＝1,2,3,…,k，θ_l,m,m∈[1,n]和λ_l为常数。

7.根据权利要求6所述的一种动力电池SOC估算方法，其特征在于：步骤E中通过步骤C中的实验数据，即ΔSOC和{(a_k,t_j)}的对应关系利用最小二乘法得到在不同加速度时的θ_l,m和λ_l数值，然后利用插值法拟合出θ_l,m和λ_l与加速度a的函数关系，表示为：

其中，χ_α,α∈[1,m]，γ，κ_β,β∈[1,n]，ω，分别为拟合得到的常量；

基于公式(6)能够得到S型函数的表达式，则SOC的计算公式如下：

其中，为动态容量，Q为标准容量，SOC(t₀)为初始状态的SOC值，t为工作时间，I为电流波动上限值。

8.根据权利要求1所述的一种动力电池SOC估算方法，其特征在于：所述动力电池使用可编程直流充放电机进行放电试验。