[发明专利]一种基于工况的锂离子电池SOC-OCV快速标定方法

说明书

本发明尤其涉及一种基于工况的锂离子电池SOC‑OCV快速标定方法，包括如下步骤：构建电压、电流和SOC的时间序列；辨识电池模型欧姆内阻离线参数：R₀＝ΔU_b/ΔI_b；求解欧姆内阻电压：U_0,i＝R_0,i＊I_b,i，获得去除内阻效应后的近似OCV，U_ocv,i＝U_b,i‑U_0,i；基于时间序列构建近似OCV和SOC的映射；通过映射拟合SOC‑OCV关系，得到SOC‑OCV的函数关系；本发明提供的基于工况的锂离子电池SOC‑OCV快速标定方法能够节约时间成本。

技术领域

本发明涉及一种电池管理的技术领域，尤其涉及一种基于工况的锂离子电池SOC-OCV快速标定方法。

背景技术

电池管理系统是确保电池安全、高效和可靠运行的关键技术支持。而电池的荷电状态(SOC)则是电池管理系统的核心。现阶段的SOC估计方法主要分为安时积分法、基于特征的估计方法、基于模型的估计方法等。其中安时积分法是SOC估计的定义方法，但是该方法受限于已知的SOC初始值。而SOC-OCV标定不仅是一种重要的基于特征的SOC估计方法，而且是构建基于模型的估计方法的重要基础。

现有的SOC-OCV标定技术主要包括小电流OCV测试方法和增量电流OCV测试方法。

其中小电流OCV测试的过程如下所示：

1、使用1C的电流倍率对电池进行恒流充电，直至端电压到达最大截止电压；

2、对电池进行恒压充电，直到其电流下降到0.01C以下；

3、充分搁置，时间为2h，并记录电池端电压；

4、使用0.05C的电流对电池进行恒流放电，记录下电池端电压和放电的容量；

5、端电压达到最小截止电压后充分搁置，时间为2h，并记录下来电池端电压。

增量电流OCV测试过程主要包括：

1、以1C的电流倍率对电池进行恒定充电，直至端电压到达最大的截止电压；

2、对电池进行恒压充电，直到其电流下降到0.01C以下；

3、充分搁置，时间为2h，并记录电池端电压；

4、使用0.5C的电流对电池进行恒流放电，并用安时积分法记录下来放电容量；

5、每间隔10％SOC进行充分搁置，时间为2h，并记录电池端电压；

6、重复步骤4和5，直至端电压达到最小截止电压；

7、充分搁置，时间为2h，并记录电池端电压。

上述两种测试方法的核心是削弱和抑制电池的极化效应，以实现端电压测量直接感知电池内部开路电动势OCV的目的。

小电流OCV测试方法在SOC的首末两端，由于极化效应的累积存在较大的误差。而增量电流OCV测试通过充分的静置来消除电池的极化效应。但是静置也带来了高昂的时间成本。现阶段SOC-OCV标定依赖于高时间成本的测试方案获取，而且在电池实时运行中SOC-OCV也会受到温度、老化等因素的影响。因此现阶段亟待低时间成本的SOC-OCV获取方法来优化全寿命周期下的SOC估计可靠性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种优化时间成本的基于工况的锂离子电池SOC-OCV快速标定方法。