[發明專利]一種考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法

有效

• 申請號: 201711208271.6
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN107991623B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張承慧;張奇;商云龍;段彬;崔納新
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392;G01R31/388
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.一種考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法，其特征是，包括：

考慮溫度和老化程度對電池的初始值進行校正獲得電池SOC初始值受溫度和老化程度影響的校正系數；

所述考慮溫度和老化程度對電池的初始值進行校正時，通過電池管理系統實時獲取電池溫度和電池的充放電循環次數即老化程度，并根據修正算法重新計算電池的初始SOC，可以記為γSOC₀，其中，γ表示電池SOC初始值受溫度和老化程度影響的校正系數，γSOC₀就是考慮溫度和老化程度影響時的電池SOC初始值；

所述考慮溫度和老化程度對電池的初始值進行校正時，具體過程為：

設定測試溫度范圍和溫度變化步長；

在不同溫度下，對選取的部分動力電池單體，進行恒流充電，使動力電池恢復到充滿電的狀態；

對動力電池進行電流恒流放電實驗，得到動力電池的最大可用容量；

在恒流電流下對電池進行充放電循環老化實驗，直到電池最大可用容量只有初始最大可用容量的設定百分比為止，此時認為電池壽命已經終止，并選用常溫時的最大可用容量作為基準，此時，可以得到在不同溫度T℃、不同循環次數N下，電池SOC初始值受溫度和老化程度影響的校正系數

考慮老化程度影響對電池的最大可用容量進行校正獲得最大可用容量受老化程度影響的校正系數；

所述考慮老化程度影響對電池的最大可用容量進行校正時，根據電池最大可用容量與老化程度即充放電循環次數之間的關系，通過電池管理系統實時獲取的充放電循環次數，并根據修正算法重新計算電池的最大可用容量，可以記為μ_NC_max，其中，μ_N表示最大可用容量受老化程度影響的校正系數，μ_NC_max就是不同老化程度即循環次數下的電池最大可用容量；

所述考慮老化程度影響對電池的最大可用容量進行校正時，具體過程為：

選取一部分動力電池單體，在常溫下，進行恒流充電，使動力電池恢復到充滿電的狀態；

然后，對動力電池進行電流恒流放電實驗，得到動力電池的最大可用容量，并選用第一次充滿的最大可用容量C_max作為基準；

而后，在恒流電流下對電池進行充放電循環老化實驗，直到電池最大可用容量只有初始最大可用容量的設定百分比為止，此時認為電池壽命已經終止，得到最大可用容量受老化程度影響的校正系數其中N表示循環次數；

根據得到的校正系數，通過電流傳感器實時檢測和保存測得的電池充放電電流i_bat，通過安時積分基本算法，得到電池在不同溫度和老化程度下電池SOC的變化情況，即校正的SOC估計表達式：

2.如權利要求1所述的一種考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法，其特征是，上述考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法，其中，電池SOC初始值SOC₀本身需要定期校正，是指當電池需要定期或在過一段時間后對電池SOC初始值重新做一次校正。

3.如權利要求2所述的一種考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法，其特征是，所述對電池SOC初始值做校正，校正方法：電池電壓達到98％充電截止電壓時，根據測得的開路電壓與SOC的關系曲線，修正電池SOC初始值。

4.如權利要求1所述的一種考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法，其特征是，上述考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法在校正電池的初始值之前需要選取多組同一批次的動力電池單體，一部分用于最大可用容量受老化程度影響的校正實驗，一部分用于電池SOC初始值受溫度和老化程度影響的校正實驗；選用電流控制精度較高的電池充放電設備、溫度精度和范圍合適的溫控箱及高精度的電流傳感器。

5.如權利要求1所述的一種考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法，其特征是，所述循環次數根據電池的實際循環壽命次數和要求的估計精度而定。

6.如權利要求1所述的一種考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法，其特征是，該考慮溫度和老化程度的電池安時積分SOC估計方法應用于電池管理系統。