[发明专利]一种磷酸铁锂电池LOC模型

说明书

本发明公开了一种磷酸铁锂电池LOC模型，包括电池LOC算法模型、等效电路模型、电池容量数学模型和有效SOC系数模型，所述等效电路模型用于估算电池的荷电状态SOC值，所述电池容量数学模型用于估算电池容量，所述有效SOC系数模型用于根据电池的充放电次数估算电池有效SOC系数，根据等效电路模型所得的电池荷电状态SOC值、电池容量数学模型所得的电池容量和有效SOC系数模型所得的有效SOC系数对电池LOC进行计算。本发明涉及电池技术领域，一种磷酸铁锂电池LOC模型，结合电池LOC算法模型、等效电路模型、电池容量数学模型和有效SOC系数模型对锂电池的LOC进行估算，模型简单实用，更准确、可靠。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种磷酸铁锂电池LOC模型。

背景技术

LOC：Life of charge，电荷寿命。

SOC：State of Charge，荷电状态，也叫剩余电量。

环境恶化和能源危机给传统汽车的发展带来双重压力，因此电动汽车己经成为未来汽车发展的主要方向。动力电池组是电动汽车的能量来源，为了确保电动汽车能够安全稳定高效地运行，需要对电池进行必要地管理和控制。电池使用时间是电池管理系统中最重要的参数之一，精确掌握电池LOC可以为其自身的检测与诊断提供依据，有助于及时了解电池组各单体电池的健康状态，及时更换老化的单体电池，提高电池组的整体寿命，进一步提高电动车的动力性能。因此及时、准确地对电池组进行估计具有非常重要的实际意义。

电动汽车电池管理包括电池状态估计、均衡管理、热管理和安全可靠性管理等，其中电池状态估计不但是电池管理的核心和基础，也为整车能量管理提供数据依据。

电池LOC表示电池的当前可用时间，一般用电池的可用SOC比上电池的放电速率来描述。电池使用过程中，其LOC会逐渐减小，表现为电池容量减小，内部阻抗增大，比能量和比功率减小等。如何有效可行地建立电动汽车电池的LOC模型，是电动汽车电池管理的难题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种简单实用的磷酸铁锂电池LOC模型。

本发明所采用的技术方案是：一种磷酸铁锂电池LOC模型，包括电池LOC算法模型、等效电路模型、电池容量数学模型和有效SOC系数模型，所述等效电路模型用于估算电池开路电压的荷电状态SOC，所述电池容量数学模型用于估算电池容量，所述有效SOC系数模型用于根据充放电次数估算电池有效SOC系数，所述等效电路模型用于预测电池的荷电状态，根据等效电路模型所得的荷电状态、电池容量数学模型所得的电池容量和有效SOC系数模型所得的有效SOC系数对电池LOC进行计算。

进一步地，所述电池LOC算法模型为：

LOC＝C_t×K_EV×S/R_D (1)

其中，LOC是单体电池单次循环寿命，C_t是电池额定容量，K_EV是有效SOC系数，S是电池的SOC值，R_D是电池的放电倍率。

进一步地，所述等效电路模型包括电池的极化内阻、电池的极化电容、电池的欧姆内阻、电池的端电压和电压源，所述电池的极化内阻和所述电池的极化电容并联构成RC电路，所述RC电路通过串联所述电池的欧姆内阻与所述电压源的正极连接，所述电池端电压的正极与所述RC电路连接，所述电池端电压的负极与所述电压源的负极连接；根据所述等效电路模型建立相应的数学模型：