[发明专利]一种电动汽车退役电池组等效模型建模方法

权利要求书

1.一种电动汽车退役电池组等效模型建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.提出适用于电网运行的退役电池单体等效电路模型，所述退役电池单体等效电路模型由电池电动势E、电池欧姆内阻R_S及两个阻容并联电路串联组成；其中，阻容并联电路一是由电池固体电解质膜SEI的电阻R_sei和电容C_sei并联；阻容并联电路二是由双电层电容C_p和电荷传递电阻R_p并联；

步骤2.根据步骤1的退役电池单体等效电路模型，结合电池实际放电曲线，分析确定影响各个阶段的影响因素和参数，具体为：阶跃阶段形成的主要原因是欧姆内阻上的压降，当电池接通导电时，欧姆内阻R_s可瞬时形成压降，导致端电压下降，此时由于电容电压不能突变，C_sei，C_p两端电压均为0；平台阶段，电容逐渐充电，电动势减小，路端电压缓慢下降；回幅阶段，电池已被断开通路，电池两端悬空，此时，C_sei，C_p两电容分别通过R_sei，R_p形成放电回路进行放电；

步骤3.拟合退役电池单体等效电路模型中电动势E和电池荷电状态SOC的表达式，如式(1)所示；

式中，a，b，c，d，e，f为系数，通过电池实际放电曲线拟合得到；

步骤4.建立退役电池单体等效电路模型中各参数C_sei，R_sei，C_p，R_p与SOC关系如式(2)-式(5)所示；

C_sei＝C_sei,0(1+α₁SOC) (2)

R_sei＝R_sei,0(1-β₁SOC) (3)

C_p＝C_p,0(1+α₂SOC) (4)

R_p＝R_p,0(1-β₂SOC) (5)

式中，C_sei,0为退役电池单体SOC为0时的SEI电容；R_sei,0为退役电池单体SOC为0时的SEI电阻；C_p,0为退役电池单体SOC为0时的双电层电容；R_p,0为退役电池单体SOC为0时的电荷传递电阻；α₁，β₁，α₂，β₂为系数，通过电池实际放电曲线拟合得到；

步骤5.通过步骤1-步骤4得到退役电池单体等效模型，退役电池组是由多个退役电池串并联组成，设退役电池组中串联支路单体电池个数为m，并联支路中串联支路个数为n，则退役电池组中共有m×n个退役电池单体；在稳态运行中，退役电池单体等效电路模型中电容元件两端电压恒定，电容对电路无影响，去掉电容元件，化简后的退役电池单体等效模型由电动势和电阻组成；退役电池组等效电动势E_ep如式(6)所示；

E_ep＝mE (6)

步骤6.退役电池组等效电阻R_eq如式(7)所示；

步骤7.基于信息熵计算串联支路单体电池一致性，定义一致性系数如式(8)；

其中，SOC_mean为退役电池组电池荷电状态的平均值；SOC_N为退役电池组电池荷电状态的额定值；H为退役电池数据信息熵；H_max为退役电池数据信息熵的最大值；

步骤8.通过一致性系数μ修正电池组等效电路中等效电动势和等效电阻，修正后的退役电池组等效电动势和退役电池组等效电阻，分别如式(9)和式(10)所示；

E_ep＝μmE (9)

综上，完成应用于电力系统的电动汽车退役电池组等效模型的建模。