[發明專利]基于OCV曲線重構的鋰電池容量和初始SOC估計方法

有效

• 申請號: 202010917188.1
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN111965546B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 孫金磊;唐勇;姜濤;唐傳雨;王天如
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/382
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明公開了一種基于OCV曲線重構的電池容量和初始SOC估計方法，在電池組中包括同一類型、同一批次的N節待估計單體，方法包括：對電池組進行小電流容量測試，獲取電池IC曲線，采集曲線特征峰、谷值點；結合峰、谷值點坐標，獲取電池OCV曲線特征點，利用特征點判斷OCV曲線殘缺區域；通過對單體間對應OCV曲線特征點變換；以變換后坐標點與待重構電池坐標點距離和的最小值為目標，實現OCV曲線殘缺區域重構，從而估計電池組內各單體容量和初始SOC值。本發明基于OCV曲線重構的電池容量和初始SOC估計方法，可以為BMS提供數據支撐；此外，本發明不需要獲得電池組內任何單體容量信息，具有初始條件少的優勢，應用范圍廣。

技術領域

本發明涉及鋰電池狀態估計技術領域，具體涉及一種基于OCV曲線重構的鋰電池容量和初始SOC估計方法。

背景技術

同一批次、同一型號單體電池，在生產制造的過程中不可避免的會存在一定的差異，使得電池的容量、內阻等性能存在不一致性，而隨著電池的不斷使用，電池單體逐漸老化，使得電池性能上的不一致性增大。而在串聯電池組中，這種現象更加明顯，電池單體容量和初始SOC的不一致性制約了電池組的容量的大小，并且增加了電池組運行時的安全隱患。

經檢索發現，現有文獻大多僅對電池組整體容量進行估計；或者在估計電池組單體容量時，需要將部分電池單體容量結果作為已知條件，無法在不拆解電池組原有結構下估計電池單體容量，應用范圍窄。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于OCV曲線重構的鋰電池容量和初始SOC估計方法，解決了在不拆解電池組的情況下，因難以估計電池單體容量，而無法得知電池單體壽命，帶來的安全隱患問題，提高了電池組運行的安全性。

實現本發明目的的技術方案為：一種基于OCV曲線重構的鋰電池單體容量和初始SOC估計方法，包括以下步驟：

步驟1、對電池組進行小電流容量特性測試實驗，使用容量增量法獲取電池當前老化狀態的IC曲線；

步驟2、分析電池IC曲線，獲得電池IC曲線特征峰、谷值點；結合IC曲線特征峰、谷值點，獲得表征電池OCV曲線的特征點；

步驟3、判斷電池OCV曲線殘缺區域；

步驟4、對電池組內電池單體進行OCV曲線特征點變換；以變換后坐標點與待重構電池坐標點距離的和的最小值作為目標，實現電池OCV曲線殘缺區域重構；

步驟5、估計電池容量和電池初始SOC值。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：(1)本發明所提出的一種基于OCV曲線部分重構的電池組單體容量和初始SOC估計方法，能夠在不拆解電池組原有結構的基礎上，對電池組內各單體容量進行估計，為電池管理系統提供數據支撐；(2)本發明所提出估計電池組單體容量和初始SOC估計方法，不需要獲得電池組內任何單體容量信息，具有初始條件少的優勢，且應用范圍廣。

附圖說明

圖1為本發明的基于OCV曲線部分重構的電池組單體容量和初始SOC估計方法流程圖。

圖2為電池IC曲線圖。

圖3為電池OCV曲線和對應OCV特征點示意圖。

圖4為電池OCV曲線區域劃分示意圖。

圖5為兩個容量不同電池的OCV曲線圖。

圖6為基于最佳系數變換后電池OCV曲線圖。

圖7為電池OCV曲線部分重構后的示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種基于OCV曲線重構的鋰電池容量和初始SOC估計方法，包括以下步驟：