[发明专利]锂离子电池的SOC估算方法

权利要求书

1.一种锂离子电池的SOC估算方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：建立戴维南电池模型；

步骤2：对戴维南电池模型进行开路电压曲线辨识，并根据开路电压曲线辨识的结果，确定戴维南电池模型中开路电压与荷电状态关系曲线；

步骤3：得到戴维南电池模型在电池脉冲放电瞬间的零输入响应特征曲线，对零输入响应特征曲线进行电池模型RC参数辨识，从而得到电池模型的电池欧姆内阻和电池极化内阻；

步骤4：根据以上步骤辨识出的电池模型的电池欧姆内阻和电池极化内阻，以及开路电压与荷电状态关系曲线建立用来反应锂离子电池中电压，电流，荷电状态，电池内阻之间关系的空间状态方程；

步骤5：将空间状态方程代入卡尔曼滤波方程进行迭代计算得到电池的荷电状态。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池的SOC估算方法，其特征在于：所述戴维南电池模型表示为：

其中，U_oc表示电池的开路电压，R₀表示电池的欧姆内阻，R₁表示电池极化内阻，C₁表示电池极化电容，R₂表示电池浓差极化内阻，C₂表示电池浓差极化电容，U_l表示电池端电压，I表示电池负载电流，U₁和U₂分别表示戴维南电池模型中串联的两个RC电路的电压，和分别表示U₁和U₂的向量。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池的SOC估算方法，其特征在于：所述步骤2中，确定戴维南电池模型中开路电压与荷电状态关系曲线的方法为：

用不同的放电倍率，将电池恒流放电至空，得到两条不同的负载电压曲线，由戴维南电池模型，可知电池端电压的计算式，如式1.2和式1.３所示，将两式进行简单的处理，可得到式1.4和式1.5，即可确定戴维南电池模型中开路电压与荷电状态关系曲线；

U_lm＝U_oc-(∑_iR_i)*I_m 1.2

U_ln＝U_oc-(∑_iR_i)*I_n 1.３

式中，I_m为1C下进行恒流放电的电池电流，I_n为2C下进行恒流放电的电池电流；U_lm为1C下进行恒流放电的电池端电压，U_ln为2C下进行恒流放电的电池端电压；R_i为R₀，R₁，R₂，电池极化内阻R₁和电池浓差极化内阻R₂分别对电池以1C和2C的电流进行放电试验，C是充放电倍率，得到其响应曲线，并记录负载电压值和SOC值，设选用电池容量为xAh，则I_m＝xA，I_n＝2xA，将得到的电压值和电流值分别带入式(1.5)中，可得戴维南电池模型中开路电压与荷电状态关系曲线。