[發明專利]基于溫度自適應的動力電池遲滯模型構建方法

在審

• 申請號: 202210355219.8
• 申請日: 2022-04-06
• 公開（公告）號: CN114624591A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 黃凱;孫愷;郭永芳;李森茂;王子鵬
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36;G01R31/367;G01R31/385;G01R31/388;G01R31/396
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 蔡運紅

1.一種基于溫度自適應的動力電池遲滯模型構建方法，其特征在于，該方法包含以下步驟：

步驟1：在不同溫度下進行容量測試試驗，測量不同溫度下動力電池容量；

步驟2：在不同溫度下進行開路電壓-荷電狀態試驗，采集不同溫度下動力電池不同荷電狀態對應的充、放電開路電壓；

步驟3：令平均開路電壓等于充、放電開路電壓之和的一半，計算不同溫度下動力電池的平均開路電壓；

步驟4：分析溫度與平均開路電壓的關系，建立開路電壓子模型，表達式為：

U_{oc_T}＝Φ_T·U_{oc_0} (5)

其中，Φ_T表示T℃時的平均開路電壓倍率，U_{oc_T}、U_{oc_0}分別表示T℃和0℃時動力電池的平均開路電壓；

步驟5：分析溫度與遲滯電壓的關系，建立遲滯子模型，表達式為：

U_h(T)＝β_T·U_h(0) (14)

其中，β_T表示T℃時的遲滯電壓倍率，U_h(T)、U_h(0)分別表示T℃和0℃時的遲滯電壓；

步驟6：將開路電壓子模型和遲滯子模型集成到電池等效電路模型中，得到溫度自適應動力電池遲滯模型，至此完成基于溫度自適應的動力電池遲滯模型的構建。

2.根據權利要求1所述的基于溫度自適應的動力電池遲滯模型構建方法，其特征在于，建立開路電壓子模型包括下述步驟：

步驟4.1：將0℃的平均開路電壓設定為標準值，則通過式(1)計算不同溫度下的平均開路電壓倍率；

Φ_T＝U_{oc_T}/U_{oc_0} (1)

步驟4.2：根據平均開路電壓倍率變化趨勢將荷電狀態分為三個區間，分別為：荷電狀態為0、10％-50％荷電狀態區間和60％-100％荷電狀態區間，在三個區間內分別分析溫度與平均開路電壓倍率的關系，得到各區間對應的溫度與平均開路電壓倍率函數分別為：

Φ_{T_0}＝a₁T³+b₁T²+c₁T+d₁ (2)

Φ_{T_10％-50％}＝a₂T³+b₂T²+c₂T+d₂ (3)

Φ_{T_60％-100％}＝a₃T³+b₃T²+c₃T+d₃ (4)

公式中，Φ_{T_0}表示荷電狀態為0時的平均開路電壓倍率，Φ_{T_10％-50％}表示10％-50％荷電狀態區間內的平均開路電壓倍率，Φ_{T_60％-100％}表示60％-100％荷電狀態區間內的平均開路電壓倍率；a₁、b₁、c₁、d₁，a₂、b₂、c₂、d₂，a₃、b₃、c₃、d₃均為常數；

當荷電狀態為0時，平均開路電壓倍率利用式(2)計算得到；當荷電狀態位于10％-50％區間，平均開路電壓倍率利用式(3)計算得到；當荷電狀態位于60％-100％區間，平均開路電壓倍率利用式(4)計算得到。