[发明专利]一种基于电化学阻抗模型的锂电池SOC估算方法及其系统

摘要

本发明公开了基于电化学阻抗模型的锂电池SOC估算方法及其系统，针对锂离子电池SOC估算问题，通过分数阶理论构建了基于电化学阻抗的等效电路模型，基于电化学阻抗谱的分析，引入CPE，替代传统时域电路模型中的纯电容元件，考虑电动汽车实际运行过程中电流及温度变化范围大，将模型中的极化电阻使用Butler–Volmer方程进行替代，针对建立的电池电化学阻抗电路模型，设计用于锂离子电池SOC估算分数阶观测器，最后利用电池特性测试数据对模型参数进行辨识，对电池的SOC进行精确估算。相比起现有技术而言，本发明中的基于电化学阻抗模型的锂电池SOC估算方法及其系统由于考虑了温度因素，测得的电池SOC值更加精确。

主权项

1.一种基于电化学阻抗模型的锂电池SOC估算方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对历史数据中的锂电池的电化学阻抗谱进行分析，使用常相位角原件和Butler-Volmer方程构建与温度有关的锂电池电路的分数阶等效电路模型，并通过安时积分法构建SOC值与电池电流之间的关系的SOC值分数阶模型；/n根据所述锂电池等效电路模型和所述关于SOC值分数阶模型，构建：以常相位角原件的端电压及SOC值为状态数据、以电池电流为第一输入数据、以电池端电压为第一输出数据的锂电池等效电路SOC估算模型；/n获取所述锂电池等效电路SOC估算模型的第一输入数据和对应的第一输出数据作为第二输入数据，构建以所述锂电池等效电路SOC估算模型的状态数据为第二输出数据的锂电池SOC估算分数阶观测器；/n实时采集待估算的电池电流数据，并通过锂电池等效电路SOC估算模型获取对应的端电压数据，获取待估算锂电池的模型参数数据，将三者代入至所述锂电池SOC估算分数阶观测器中，使用所述锂电池SOC估算分数阶观测器观测出待估算锂电池的SOC值。/n