[发明专利]一种锂离子电池剩余电量估计方法

权利要求书

1.一种锂离子电池剩余电量估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、建立锂离子电池的分数阶模型；

步骤二、对所述分数阶模型中的参数进行参数辨识；

步骤三、根据所述分数阶模型建立状态方程和观测方程；

步骤四、对所述状态方程和观测方程离散化，建立以SOC为状态变量的离散状态方程和离散观测方程；

步骤五、建立锂离子电池的交互式多分数阶模型；

步骤六、结合所述离散状态方程和离散观测方程，以及交互式多分数阶模型对锂离子电池的剩余电量不断估计。

2.按照权利要求1所述的一种锂离子电池剩余电量估计方法，其特征在于，步骤一中所述锂离子电池的分数阶模型包括开路电压U_OC、电池内阻R₀、极化电阻R_P和常相位角元件CPE，所述电池内阻R₀的一端与开路电压U_OC的正极连接，所述极化电阻R_P和常相位角元件CPE并联组成RC电路，所述RC电路的一端与电池内阻R₀的另一端连接，所述RC电路的另一端与开路电压U_OC的负极之间构成动力锂离子的端电压U_t，所述电池内阻R₀两端的电压为U₀，所述常相位角元件CPE两端的电压为U_P。

3.按照权利要求2所述的一种锂离子电池剩余电量估计方法，其特征在于，步骤二中所述对分数阶模型中的参数进行参数辨识包括开路电压辨识、电池内阻辨识、极化电阻辨识和电池容量辨识，以及常相位角元件的系数和分数阶阶次辨识；

所述开路电压辨识的具体步骤包括：

步骤A1、对锂离子电池进行小电流放电，记录放电电压；

步骤A2、记录锂离子电池的剩余电量与对应的开路电压；

步骤A3、采用七阶曲线对端电压值与剩余电量数据进行最小二乘曲线拟合；

所述七阶曲线的表达式为：

U_OC(SOC)＝a₇*SOC⁷+a₆*SOC⁶+a₅*SOC⁵+a₄*SOC⁴+a₃*SOC³+a₂*SOC²+a₁*SOC+a₀

其中，a₇为七阶系数，a₆为六阶系数，a₅为五阶系数，a₄为四阶系数，a₃为三阶系数，a₂为二阶系数，a₁为一阶系数，a₀为常数，SOC为剩余电量；

步骤A4、计算七阶曲线表达式中的系数a₇、a₆、a₅、a₄、a₃、a₂、a₁和常数a₀；

步骤A5、将计算值代入七阶曲线表达式，得到开路电压辨识结果U_OC(SOC)。