專利名稱：一種用于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池剩余容量估算自修正的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)能源應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種用于磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池剩余容量估算自修正的方法。
背景技術(shù)：
隨著全球環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和能源問題的突出，電動(dòng)汽車已成為綠色車輛最主要的發(fā)展方向。目前應(yīng)用于電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池主要有鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池，各有優(yōu)缺點(diǎn)。磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池由于具有壽命長，使用安全，可大電流快速充放電，耐高溫，大容量，無記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)能更好的滿足電動(dòng)汽車對車載電池的要求，而迅速得到應(yīng)用和推廣。電池剩余電量又稱電池的荷電狀態(tài)(State of Charge，S卩S0C)是電池狀態(tài)的主要參數(shù)之一，為電動(dòng)汽車整車的控制策略提供了依據(jù)。保證SOC維持在合理的范圍內(nèi)，防止由于過充電或過放電對電池的損傷，從而隨時(shí)預(yù)報(bào)電動(dòng)汽車儲(chǔ)能電池還剰余多少能量或者儲(chǔ)能電池的荷電狀態(tài)，為我們合理利用電池，提高電池使用壽命，降低維護(hù)成本提供了技術(shù)方向。如何準(zhǔn)確又可靠地獲得電池剩余容量是電池智能管理系統(tǒng)中最基本也是最重要的任務(wù)。目前國內(nèi)外在對電池剰余容量的準(zhǔn)確估算方面已做了不少的研究，常用的方法主要有安時(shí)積分法、開路電壓法、模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法和卡爾曼濾波法等。安時(shí)積分法是通過計(jì)算電池在充電或放電時(shí)的累積電量來估計(jì)電池的S0C。安時(shí)法是目前應(yīng)用最廣泛，最簡單易行的剩余電量估計(jì)方法。但該方法得到的SOC估計(jì)存在較大的累計(jì)誤差。開路電壓法是利用電池的開路電壓與電池的SOC的單調(diào)對應(yīng)關(guān)系，建立剰余容量 (SOC)--開路電壓(OCV)之間的關(guān)系曲線，通過測量電池的開路電壓來估計(jì)SOC值。該方法對SOC—OCV關(guān)系測量較嚴(yán)格，只適用與SOC隨OCV變化明顯的電池。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是依靠大量的樣本數(shù)據(jù)來訓(xùn)練建好的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，這種方法對訓(xùn)練方法和訓(xùn)練數(shù)據(jù)的依賴性較大，目前國內(nèi)外絕大多數(shù)成果停留在計(jì)算機(jī)仿真階段，離具體實(shí)際應(yīng)用還有一定的距離?？柭鼮V波法是對動(dòng)力系統(tǒng)的狀態(tài)做出最小方差意義上的最優(yōu)估計(jì)，但是該方法需要大量的計(jì)算。磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池由于具有很平坦的充放電平臺(tái)，而電池管理系統(tǒng)的SOC需要精度高，而且是實(shí)時(shí)的在線估計(jì)，那么與開路電壓法有關(guān)的剩余容量計(jì)算方法就不再適用于磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池。而電動(dòng)汽車的控制策略是根據(jù)電池組的SOC隨時(shí)調(diào)整的，在任何時(shí)刻都必須準(zhǔn)確的提供當(dāng)前的SOC值，這就需要不能存在累積誤差，目前國家標(biāo)準(zhǔn)要求誤差不超過8%，而現(xiàn)有技術(shù)的估計(jì)方法不容易滿足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，提供一種可以更準(zhǔn)確的估算磷酸鐵其中，η是與磷酸鐵鋰動(dòng)力電池類型相關(guān)的常數(shù)，Itl是磷酸鐵鋰動(dòng)力電池額定電流； 步驟在充放電過程中，若檢測到的dV/dSOC'彡0.05，實(shí)施步驟(5) (7);若檢測到的dV/dSOC' <0.05，則實(shí)施步驟(8);其中dV/dSOC'是路端電壓相對于安時(shí)法估算的參考剩余容量的變化率；
步驟(5).當(dāng)磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池充電過程中檢測到的dV/dSOC'彡0.05，且由安時(shí)法得到SOC' >10%吋，該も狀態(tài)下對實(shí)際剩余容量SOC進(jìn)行一次如下修正 SOH = αχβχγ⑵
權(quán)利要求
1. 一種用于磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池剩余容量估算自修正的方法，其特征在于如下步驟 步驟(1).整個(gè)充放電過程采用安時(shí)法對磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池進(jìn)行剰余容量的估算，由安時(shí)法估算出的參考剩余容量記為SOC'；步驟( .根據(jù)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在某時(shí)刻t檢測得到的溫度T，對照溫度與容量的關(guān)系曲線，計(jì)算出當(dāng)前的溫度影響因子α，進(jìn)行溫度補(bǔ)償；步驟(3).根據(jù)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在某時(shí)刻t檢測得到的電流I，帶入公式(1)，計(jì)算出充放電倍率影響因子β，進(jìn)行充放電倍率的補(bǔ)償；β = I l^yi )(1)其中，η是與磷酸鐵鋰動(dòng)力電池類型相關(guān)的常數(shù)，Iq是磷酸鐵鋰動(dòng)力電池額定電流； 步驟在充放電過程中，若檢測到的dV/dSOC'彡0.05，實(shí)施步驟(5) (7);若檢測到的dV/dSOC' <0.05，則實(shí)施步驟(8);其中dV/dSOC'是路端電壓相對于安時(shí)法估算的參考剩余容量的變化率；步驟(5).當(dāng)磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池充電過程中檢測到的dV/dSOC'彡0.05，且由安時(shí)法得到SOC' >10%吋，該、狀態(tài)下對實(shí)際剩余容量SOC進(jìn)行一次如下修正 EOH = αχβχγ(2)SOC = SOCi = SOHi χ 98%(3)此時(shí)SOC1-代由安時(shí)法計(jì)算出的參考剩余容量SOC'，同時(shí)記錄此時(shí)SOC'的值，記為 SOC'。,其中SOH是磷酸鐵鋰動(dòng)力電池健康狀態(tài)，SOC1是、狀態(tài)下對應(yīng)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的剰余容量，SOH1是、狀態(tài)下磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的健康狀態(tài)；步驟(6).當(dāng)磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池放電過程中檢測到的dV/dSOC'彡0.05，且由安時(shí)法得到SOC' <10%吋，該t2狀態(tài)下對實(shí)際剩余容量SOC進(jìn)行一次如下修正 SOC = SOC2 = SOHi χ 5%(4)此時(shí)SOC2-代由安時(shí)法計(jì)算出的參考剩余容量soc'，同時(shí)記錄此時(shí)soc'的值，記為 SOC'。,其中，SOC2是t2狀態(tài)下對應(yīng)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的剰余容量，SOH2是t2狀態(tài)下磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的健康狀態(tài)；步驟(J).在磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池的使用過程中，當(dāng)步驟(5)或步驟(6)發(fā)生時(shí)，即進(jìn)行第η次修正后磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池的實(shí)際剩余容量為SOCn，結(jié)合上一次對剩余容量SOClri的修正，即可對老化率進(jìn)行如下更新由此計(jì)算出更新后的老化率Yn+1，并代替之前的老化率Yn，跳至步驟(9);老化率的初始值 YQ、Y1 為 100%;步驟(8).磷酸鐵鋰動(dòng)カ電池的老化率不更新，繼續(xù)沿用之前的老化率；步驟(9).確定老化率Y的值，進(jìn)行老化率的補(bǔ)償； 步驟(10).輸出修正后的實(shí)際剩余容量值S0C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于磷酸鐵鋰動(dòng)力電池剩余容量估算自修正的方法?，F(xiàn)有的方法不能很好的滿足國家標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明方法在使用安時(shí)法估算磷酸鐵鋰動(dòng)力電池剩余容量的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)償和修正，根據(jù)磷酸鐵鋰動(dòng)力電池在充放電末期電壓急劇變化這一特征，當(dāng)檢測到dV/dSOC′≥0.05時(shí)對實(shí)際剩余容量SOC進(jìn)行修正，減小了單獨(dú)使用安時(shí)法估算而存在的累計(jì)誤差。本發(fā)明方法基于安時(shí)法，簡單易行，更容易得到應(yīng)用和推廣。同時(shí)又提出了一種老化率γ的計(jì)算方法，通過不斷地對老化率進(jìn)行更新，再次縮小了安時(shí)法估算的誤差。
文檔編號G01R31/36GK102540096SQ20121001356
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者劉涌, 宋晨路, 張松通, 杜丕一, 程逵, 翁文劍, 韓高榮 申請人:浙江大學(xué)