[發(fā)明專利]一種基于溫升預(yù)測(cè)的鋰電池SOE計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110373535.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113125967B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康義;王翰超;王云;姜明軍;孫艷;劉歡;沈永柏;江梓賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 力高（山東）新能源技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/3835
• 分類號(hào): G01R31/3835
• 代理公司: 合肥中谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34146
• 代理人: 王周昕

本發(fā)明涉及一種基于溫升預(yù)測(cè)的鋰電池SOE計(jì)算方法，包括獲取鋰電池的溫度、剩余容量、放電能量的二維表T?Q?W；獲取鋰電池的OCV曲線；通過(guò)OCV曲線得到電池放電總能量，并計(jì)算得出出溫度、放電效率一維表T?b，進(jìn)而得到不同溫度下電池放電能量效率b；根據(jù)溫度、剩余容量、放電能量的二維表T?Q?W得到電池放剩余放電能量W；根據(jù)電池放電能量效率b和剩余放電能量w計(jì)算SOE；本發(fā)明通過(guò)BMS采集到的最新數(shù)據(jù)，不斷的計(jì)算得到最新的溫度變化速率a，然后根據(jù)最新的溫度變化速率a重新估計(jì)預(yù)測(cè)溫度T，通過(guò)整個(gè)過(guò)程的迭代，使得預(yù)測(cè)得到的溫度T不斷逼近于t時(shí)刻的實(shí)際溫度Treal，最終能夠極大的降低電池升溫導(dǎo)致的電池低溫?zé)o法釋放電量的計(jì)算差異問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新能源汽車電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是基于低溫環(huán)境下鋰電池SOE計(jì)算方法領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電池管理系統(tǒng)（Battery?Management?System，BMS）作為電動(dòng)汽車的核心部件之一，一直是電動(dòng)汽車研發(fā)的重點(diǎn)，SOC、SOH、SOP和SOE是BMS最關(guān)鍵的參數(shù)，在車輛運(yùn)行過(guò)程中，鋰電池進(jìn)行復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，SOC、SOH、SOP和SOE等關(guān)系參數(shù)無(wú)法直接獲取，只能通過(guò)BMS采集電池電壓和溫度，通過(guò)鋰電電池模型和估計(jì)算法來(lái)進(jìn)行間接估計(jì)；其中，SOE類似于燃油車中剩余油量，SOE是里程計(jì)算的關(guān)鍵，準(zhǔn)確的SOE計(jì)算能夠有效的為終端用戶的出行提供一個(gè)可靠地參考，提升用戶體驗(yàn)；但是因?yàn)殇囯姵卦诘蜏丨h(huán)境下，電池內(nèi)阻和極化內(nèi)阻成倍增加，導(dǎo)致在低溫情況下，電池更容易到達(dá)截止電壓。所以在低溫環(huán)境中鋰電池的SOE=電池剩余電量-電池低溫?zé)o法釋放電量，電池低溫?zé)o法釋放電量在電動(dòng)車運(yùn)行過(guò)程中隨電池實(shí)際溫度不斷變化，電池低溫?zé)o法釋放電量取決于放電結(jié)束的溫度；而且鋰電池在放電過(guò)程中本身會(huì)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)發(fā)熱，所以鋰電池在放電過(guò)程中有明顯的溫度上升，因此通過(guò)現(xiàn)有溫度計(jì)算電池低溫?zé)o法釋放電量會(huì)與通過(guò)放電結(jié)束時(shí)溫度計(jì)算電池低溫?zé)o法釋放電量會(huì)有較大的差異。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述計(jì)算電池低溫?zé)o法釋放電量存在較大差異的問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：

一種基于溫升預(yù)測(cè)的鋰電池SOE計(jì)算方法，包括

S1、獲取鋰電池的溫度、剩余容量、放電能量的二維表T-Q-W；

S2、獲取鋰電池的OCV曲線；

S3、通過(guò)OCV曲線得到電池放電總能量，并計(jì)算出溫度、放電效率一維表T-b，進(jìn)而得到不同溫度下放電效率b；

S4、根據(jù)獲得的預(yù)測(cè)溫度T和實(shí)時(shí)剩余容量Q查找鋰電池的溫度、剩余容量、放電能量的二維表T-Q-W得到放電能量W，具體包括以下步驟：

S41、判斷當(dāng)前鋰電池狀態(tài)是否為上電初始化狀態(tài)，并獲取放電初始時(shí)刻的剩余容量為Q1，溫度為T(mén)1，如果為上電狀態(tài)，則進(jìn)入S42，否則進(jìn)入S43；

S42、得到放電的溫度變化速率a1，并利用T?=?a1?*?Q1?+?T1計(jì)算出初始狀態(tài)下的預(yù)測(cè)溫度T，此時(shí)實(shí)時(shí)剩余容量Q?=?Q1，實(shí)時(shí)溫度Tcur?=?T1，然后進(jìn)入S47；

其中，所述S42中放電的溫度變化速率a1?=（電池終止溫度Ta?-電池起始溫度Ts）/放電總?cè)萘縌a；

S43、存儲(chǔ)中間變量剩余容量Q2?=?Q1、中間變量溫度為T(mén)2?=?T1，同時(shí)獲取放電過(guò)程中的剩余容量為Q3，溫度為T(mén)3；

S44、判斷T3和T2之間是否滿足約束條件，若溫度變化滿足約束條件時(shí)則進(jìn)入S45，否則進(jìn)入S46；

其中，所述約束條件為T(mén)3?-?T2=ΔT；

S45、更新計(jì)算對(duì)應(yīng)的溫度變化率a2，同時(shí)更新預(yù)測(cè)溫度T,同時(shí)更新中間剩余容量Q2?=?Q3、中間變量溫度為T(mén)2?=?T3，然后進(jìn)入S47；