宽温度环境下的能量型锂离子电池剩余电量估计方法

摘要

宽温度环境下的能量型锂离子电池剩余电量估计方法，本发明涉及能量型锂离子电池剩余电量估计领域。本发明是要解决现有电池剩余电量估计方法未考虑温度对电池剩余电量的影响的问题。一、锂离子电池在六个温度条件下，进行六个倍率的放电试验；二、选择1C倍率为最高放电电流，0.2C倍率为最低放电电流，得到六个温度条件的Peukert系数K和n；三、对六点进行曲线拟合，得到以T为自变量，以k为因变量的拟合公式；四、对六点进行曲线拟合，得到以T为自变量，以n为因变量的拟合公式；五、可用容量公式；六、将Cava，I，T带入电池剩余电量公式(4)对不同温度环境下的功率型锂离子电池剩余电量进行估计。本发明应用于电池剩余电量估计领域。

主权项

1.宽温度环境下的能量型锂离子电池剩余电量估计方法，其特征在于宽温度环境下的能量型锂离子电池剩余电量估计方法按以下步骤实现：一、将锂离子电池在T1＝35℃的温度条件下，进行1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的放电试验，得到锂离子电池在1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的的放电容量，分别记为C_1C1，C_0.8C1，C_0.6C1，C_0.5C1，C_1/3C1，C_0.2C1；将锂离子电池在T2＝25℃的温度条下，进行1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的放电试验，得到锂离子电池在1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的的放电容量，分别记为C_1C2，C_0.8C2，C_0.6C2，C_0.5C2，C_1/3C2，C_0.2C2；将锂离子电池在T3＝10℃的温度条件下，进行1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的放电试验，得到锂离子电池在1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的的放电容量，分别记为C_1C3，C_0.8C3，C_0.6C3，C_0.5C3，C_1/3C3，C_0.2C3；将锂离子电池在T4＝0℃的温度条件下，进行1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的放电试验，得到锂离子电池在1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的的放电容量，分别记为C_1C4，C_0.8C4，C_0.6C4，C_0.5C4，C_1/3C4，C_0.2C4；将锂离子电池在T5＝-10℃的温度条件下，进行1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的放电试验，得到锂离子电池在1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的的放电容量，分别记为C_1C5，C_0.8C5，C_0.6C5，C_0.5C5，C_1/3C5，C_0.2C5；将锂离子电池在T6＝-15℃的温度条件下，进行1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的放电试验，得到锂离子电池在1C、0.8C、0.6C、0.5C、1/3C和0.2C六个倍率的的放电容量，分别记为C_1C6，C_0.8C6，C_0.6C6，C_0.5C6，C_1/3C6，C_0.2C6；二、选择1C倍率为最高放电电流，0.2C倍率为最低放电电流：以I_1C1，C_1C1和为计算数据，得到在T1＝35℃温度条件的Peukert系数为k1和n1；以I_1C2，C_1C2和为计算数据，得到在T2＝25℃温度条件的Peukert系数k2和n2；以I_1C3，C_1C3和为计算数据，得到在T3＝10℃温度条件的Peukert系数k3和n3；以I_1C4，C_1C4和为计算数据，得到在T4＝0℃温度条件的Peukert系数k4和n4：以I_1C5，C_1C5和为计算数据，得到在T5＝-10℃温度条件的Peukert系数k5和n5：以I_1C6，C_1C6和为计算数据，得到在T6＝-15℃温度条件的Peukert系数k6和n6；三、以T为横轴，以k轴为纵轴，对六点(T1，k₁)、(T2，k₂)、(T3，k₃)、(T4，k₄)、(T5，k₅)和(T6，k₆)进行曲线拟合，并使用最小二乘法，得到以T为自变量，以k为因变量的拟合公式，k(T)＝a₄T⁴+a₃T³+a₂T²+a₁T+a₀    (1)四、以T为横轴，以n轴为纵轴，对六点(T1，n₁)、(T2，n₂)、(T3，n₃)、(T4，n₄)、(T5，n₅)和(T6，n₆)进行曲线拟合，并使用最小二乘法，得到以T为自变量，以n为因变量的拟合公式，n(T)＝b₄T⁴+b₃T³+b₂T²+b₁T+b₀    (2)五、可用容量公式为：$C_{\mathrm{ava},I,T}=k\left(T\right)I^{(1-n\left(T\right))}=(a_4{T}^4+a_3{T}^3+a_2{T}^2+a_{1}T+a_0)*I^{(1-(b_4{T}^4+b_3{T}^3+b_2{T}^2+b_{1}T+b_0))},$$I\subseteq [I_{0.2C}A,I_{1C}A]---\left(3\right)$六、将C_ava，I，T带入电池剩余电量公式(4)对宽温度环境下的能量型锂离子电池剩余电量进行估计：$\mathrm{SOC}=({\mathrm{SOC}}_{\mathrm{ini}}-\frac{C_{\mathrm{dis}}}{C_{\mathrm{ava}}})*100---\left(4\right)$其中，SOCini为初始SOC，Cdis为放电容量，Cava为可用容量。