[發明專利]一種磷酸鐵鋰電池LOC模型

有效

• 申請號: 201710352783.3
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107255786B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 劉學鵬;周勤玲;趙冬梅
• 申請（專利權）人: 中山職業技術學院
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/392
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 肖軍

本發明公開了一種磷酸鐵鋰電池LOC模型，包括電池LOC算法模型、等效電路模型、電池容量數學模型和有效SOC系數模型，所述等效電路模型用于估算電池的荷電狀態SOC值，所述電池容量數學模型用于估算電池容量，所述有效SOC系數模型用于根據電池的充放電次數估算電池有效SOC系數，根據等效電路模型所得的電池荷電狀態SOC值、電池容量數學模型所得的電池容量和有效SOC系數模型所得的有效SOC系數對電池LOC進行計算。本發明涉及電池技術領域，一種磷酸鐵鋰電池LOC模型，結合電池LOC算法模型、等效電路模型、電池容量數學模型和有效SOC系數模型對鋰電池的LOC進行估算，模型簡單實用，更準確、可靠。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，尤其涉及一種磷酸鐵鋰電池LOC模型。

背景技術

LOC：Life of charge，電荷壽命。

SOC：State of Charge，荷電狀態，也叫剩余電量。

環境惡化和能源危機給傳統汽車的發展帶來雙重壓力，因此電動汽車己經成為未來汽車發展的主要方向。動力電池組是電動汽車的能量來源，為了確保電動汽車能夠安全穩定高效地運行，需要對電池進行必要地管理和控制。電池使用時間是電池管理系統中最重要的參數之一，精確掌握電池LOC可以為其自身的檢測與診斷提供依據，有助于及時了解電池組各單體電池的健康狀態，及時更換老化的單體電池，提高電池組的整體壽命，進一步提高電動車的動力性能。因此及時、準確地對電池組進行估計具有非常重要的實際意義。

電動汽車電池管理包括電池狀態估計、均衡管理、熱管理和安全可靠性管理等，其中電池狀態估計不但是電池管理的核心和基礎，也為整車能量管理提供數據依據。

電池LOC表示電池的當前可用時間，一般用電池的可用SOC比上電池的放電速率來描述。電池使用過程中，其LOC會逐漸減小，表現為電池容量減小，內部阻抗增大，比能量和比功率減小等。如何有效可行地建立電動汽車電池的LOC模型，是電動汽車電池管理的難題。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種簡單實用的磷酸鐵鋰電池LOC模型。

本發明所采用的技術方案是：一種磷酸鐵鋰電池LOC模型，包括電池LOC算法模型、等效電路模型、電池容量數學模型和有效SOC系數模型，所述等效電路模型用于估算電池開路電壓的荷電狀態SOC，所述電池容量數學模型用于估算電池容量，所述有效SOC系數模型用于根據充放電次數估算電池有效SOC系數，所述等效電路模型用于預測電池的荷電狀態，根據等效電路模型所得的荷電狀態、電池容量數學模型所得的電池容量和有效SOC系數模型所得的有效SOC系數對電池LOC進行計算。

進一步地，所述電池LOC算法模型為：

LOC＝C_t×K_EV×S/R_D (1)

其中，LOC是單體電池單次循環壽命，C_t是電池額定容量，K_EV是有效SOC系數，S是電池的SOC值，R_D是電池的放電倍率。

進一步地，所述等效電路模型包括電池的極化內阻、電池的極化電容、電池的歐姆內阻、電池的端電壓和電壓源，所述電池的極化內阻和所述電池的極化電容并聯構成RC電路，所述RC電路通過串聯所述電池的歐姆內阻與所述電壓源的正極連接，所述電池端電壓的正極與所述RC電路連接，所述電池端電壓的負極與所述電壓源的負極連接；根據所述等效電路模型建立相應的數學模型：