一种车用锂离子动力电池荷电状态估算方法

摘要

本发明提供了一种动力锂离子电池管理系统SOC估算估算方法，首先针对锂离子动力电池的内在电特性，提出采用一阶RC等效电路模型对其进行模拟；确定动力电池的极化内阻R1、极化电容C1、欧姆内阻R0等为关键参数；结合充放电实验对模型参数初步辨识；在此基础上，同时综合常用SOC估算方法，针对锂离子动力电池，建立一种以卡尔曼滤波为主，结合开路电压修正、安时积分法的SOC估算策略。试验表明，SOC估算精度可以达到3％以内。

主权项

本发明涉及一种车用锂离子动力电池荷电状态估算方法，其特征在于：为一种以基于电池动态模型的卡尔曼滤波为主，结合开路电压修正、安时积分法的SOC估算方法，其中动态模型采用一阶RC等效电路模型；模型中动力电池的极化内阻R1、极化电容C1、欧姆内阻R0作为关键参数，包括下述步骤：其中放电时，各参量的内在关系为： U_o(t)＝U_ocv(SOC，T)‑U_p(t)‑i(t)*R_d(T，SOC，I)    (1)充电时，各参量的内在关系为： U_o(t)＝U_ocv(SOC，T)‑U_p(t)‑i(t)*R_c(T，SOC，I)    (2)其中 i(t)＝U_p(t)/R_p+C_p*d(U_p(t))/dt    (3)$U_p\left(t\right)=e^{-t/(R_p*C_p)}*[\int i\left(t\right)e^{t/(R_p*C_p)}dt+C]---\left(4\right)$其中公式3为一阶线性非其次方程，其通解为公式4。在修正的一阶RC模型中，有四个重要的参数，分别为极化内阻Rp、极化电容Cp、充电内阻Rc、放电内阻Rd。由于各个参数受到电池充放电的荷电状态(SOC)、电流的大小、电流的方向、温度的影响，因此选择了合适的测试条件和测试流程来对电池进行充放电测试，进而系统的辨识不同状态下模型的各参量。