[發明專利]一種磷酸鐵鋰電池的DZSOC算法

有效

• 申請號: 202110222537.2
• 申請日: 2021-02-26
• 公開（公告）號: CN113049961B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 劉學鵬;彭一航;李榮恩;黃永恩;馮勇豪;姚志軒
• 申請（專利權）人: 佛山職業技術學院
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367
• 代理公司: 佛山東平知識產權事務所(普通合伙) 44307
• 代理人: 龍孟華

1.一種基于OCV與SOC的算法的磷酸鐵鋰電池的DZSOC的確定方法，其特征在于，包括如下步驟：1）測量電池的電壓、電流；2）通過OCV函數計算電池當前荷電狀態NSOC；3）判斷當前荷電狀態NSOC是否大于最低荷電狀態LSOC；如果否，則以最低荷電狀態LSOC為DZSOC；如果是，則通過電壓、電流計算輸出功率P₀、并進一步判斷P₀是否大于負載功率P_L；如果P₀＞P_L，則繼續電池放電使用，如果P₀≤P_L，則以當前荷電狀態NSOC為DZSOC，并停止電池放電；

OCV函數為：； （1）

； （2）

式中，SOC_i和OCV_i分別對應剩余電量和電源開路電壓值，ε_i是采集噪聲，符合高斯分布；w是可調節權值，權值可通過上面公式迭代得出；實現步驟如下：

a）初始化參數和數據集合，確定初始權值w₀；并將SOC值與w值帶入式（2）中計算

，

隨后計算誤差平方

,

將r²升序排列,并依據r²的順序排列（SOC，SOC_i），最后將這個（SOC，SOC_i）集合的前一半作為T₀；

b）利用新的T₀集合來更新w，隨后通過新的w來更新y和r²，利用r²來判斷噪聲的大小，設定一個閥值，當r²小于閥值時，以此來更新T₀；

c）根據新集合來更新權值，并通過新權值對參數進行重新計算；

d）重復步驟b）和步驟c），直到得到穩定的權值，隨后代入SOC和對應的權值，就得到OCV的值，完成了OCV與SOC的算法；

DZSOC（ Dead Zone state of charge 的英文縮寫） ，為死區SOC。

2.根據權利要求1所述的一種基于OCV與SOC的算法的磷酸鐵鋰電池的DZSOC的確定方法，其特征在于，最低荷電狀態LSOC的取值為20%。

3.根據權利要求1所述的一種基于OCV與SOC的算法的磷酸鐵鋰電池的DZSOC的確定方法，其特征在于，利用改進的PNGV等效電路模型來估計當前荷電狀態NSOC的變化情況；改進的PNGV等效電路模型是在PNGV等效電路模型的基礎上增加了一組RC回路并取消了串聯電容。

4.根據權利要求3所述的一種基于OCV與SOC的算法的磷酸鐵鋰電池的DZSOC的確定方法，其特征在于，在改進的PNGV等效電路模型中，用E₀表示電池的初始開路電壓，用Rs表示電池的歐姆阻抗，用R₁-C₁回路表示電池的電化學極化，用R₂-C₂表示鋰離子在電極上的擴散過程。

5.根據權利要求4所述的一種基于OCV與SOC的算法的磷酸鐵鋰電池的DZSOC的確定方法，其特征在于，在改進的PNGV等效電路模型中，具體模型公式和參數識別方法如下：

利用脈沖放電法對電池NSOC進行參數識別；

電池開路電壓為：

； （3）

； （4）

K_U1取值1.89—1.92，K_S1取值14.00—15.12；

；（5）

K_SC1取值-25.11—-24.92，K_SC2取值33.10—34.22，K_SC3取值-4.30—-4.42， K_SC4取值0.51—0.62；

；（6）

K_SR1取值-4.11—-4.92，K_SR2取值0.90—0.98，K_SR3取值-0.73—-0.74，K_SR4取值0.19—0.22；

； （7）

K_U2取值0.032—0.043，K_S2取值1.15—1.23；

；（8）

K_SR5取值2.41—2.43，K_SE取值-3.13—-3.27，K_SR6取值為0.05270—0.5280；

；（9）

K_SC5取值-7.31—-7.42，K_SC6取值25.11—26.62；

R_S取值0.0119—0.0120。