专利名称：一种用于磷酸铁锂动力电池剩余容量估算自修正的方法
技术领域：
本发明属于化学能源应用技术领域，具体涉及ー种用于磷酸铁锂动カ电池剩余容量估算自修正的方法。
背景技术：
随着全球环保意识的增强和能源问题的突出，电动汽车已成为绿色车辆最主要的发展方向。目前应用于电动汽车的动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池，各有优缺点。磷酸铁锂动カ电池由于具有寿命长，使用安全，可大电流快速充放电，耐高温，大容量，无记忆效应等优点能更好的满足电动汽车对车载电池的要求，而迅速得到应用和推广。电池剩余电量又称电池的荷电状态(State of Charge，S卩S0C)是电池状态的主要參数之一，为电动汽车整车的控制策略提供了依据。保证SOC維持在合理的范围内，防止由于过充电或过放电对电池的损伤，从而随时预报电动汽车储能电池还剰余多少能量或者储能电池的荷电状态，为我们合理利用电池，提高电池使用寿命，降低维护成本提供了技术方向。如何准确又可靠地获得电池剩余容量是电池智能管理系统中最基本也是最重要的任务。目前国内外在对电池剰余容量的准确估算方面已做了不少的研究，常用的方法主要有安时积分法、开路电压法、模糊神经网络法和卡尔曼滤波法等。安时积分法是通过计算电池在充电或放电时的累积电量来估计电池的S0C。安时法是目前应用最广泛，最简单易行的剩余电量估计方法。但该方法得到的SOC估计存在较大的累计误差。开路电压法是利用电池的开路电压与电池的SOC的单调对应关系，建立剰余容量 (SOC)--开路电压(OCV)之间的关系曲线，通过测量电池的开路电压来估计SOC值。该方法对SOC—OCV关系测量较严格，只适用与SOC随OCV变化明显的电池。模糊神经网络法是依靠大量的样本数据来训练建好的模糊神经网络模型，这种方法对训练方法和训练数据的依赖性较大，目前国内外绝大多数成果停留在计算机仿真阶段，离具体实际应用还有一定的距离。卡尔曼滤波法是对动力系统的状态做出最小方差意义上的最优估计，但是该方法需要大量的计算。磷酸铁锂动カ电池由于具有很平坦的充放电平台，而电池管理系统的SOC需要精度高，而且是实时的在线估计，那么与开路电压法有关的剩余容量计算方法就不再适用于磷酸铁锂动カ电池。而电动汽车的控制策略是根据电池组的SOC随时调整的，在任何时刻都必须准确的提供当前的SOC值，这就需要不能存在累积误差，目前国家标准要求误差不超过8%，而现有技术的估计方法不容易满足。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术上存在的不足，提供一种可以更准确的估算磷酸铁其中，η是与磷酸铁锂动力电池类型相关的常数，Itl是磷酸铁锂动力电池额定电流； 步骤在充放电过程中，若检测到的dV/dSOC'彡0.05，实施步骤(5) (7);若检测到的dV/dSOC' <0.05，则实施步骤(8);其中dV/dSOC'是路端电压相对于安时法估算的參考剩余容量的变化率；
步骤(5).当磷酸铁锂动カ电池充电过程中检测到的dV/dSOC'彡0.05，且由安时法得到SOC' >10%吋，该も状态下对实际剩余容量SOC进行一次如下修正 SOH = αχβχγ⑵
权利要求
1. 一种用于磷酸铁锂动カ电池剩余容量估算自修正的方法，其特征在于如下步骤 步骤(1).整个充放电过程采用安时法对磷酸铁锂动カ电池进行剰余容量的估算，由安时法估算出的參考剩余容量记为SOC'；步骤( .根据磷酸铁锂动力电池在某时刻t检测得到的温度T，对照温度与容量的关系曲线，计算出当前的温度影响因子α，进行温度补偿；步骤(3).根据磷酸铁锂动力电池在某时刻t检测得到的电流I，带入公式(1)，计算出充放电倍率影响因子β，进行充放电倍率的补偿；β = I l^yi )(1)其中，η是与磷酸铁锂动力电池类型相关的常数，Iq是磷酸铁锂动力电池额定电流； 步骤在充放电过程中，若检测到的dV/dSOC'彡0.05，实施步骤(5) (7);若检测到的dV/dSOC' <0.05，则实施步骤(8);其中dV/dSOC'是路端电压相对于安时法估算的參考剩余容量的变化率；步骤(5).当磷酸铁锂动カ电池充电过程中检测到的dV/dSOC'彡0.05，且由安时法得到SOC' >10%吋，该、状态下对实际剩余容量SOC进行一次如下修正 EOH = αχβχγ(2)SOC = SOCi = SOHi χ 98%(3)此时SOC1-代由安时法计算出的參考剩余容量SOC'，同时记录此时SOC'的值，记为 SOC'。,其中SOH是磷酸铁锂动力电池健康状态，SOC1是、状态下对应磷酸铁锂动力电池的剰余容量，SOH1是、状态下磷酸铁锂动力电池的健康状态；步骤(6).当磷酸铁锂动カ电池放电过程中检测到的dV/dSOC'彡0.05，且由安时法得到SOC' <10%吋，该t2状态下对实际剩余容量SOC进行一次如下修正 SOC = SOC2 = SOHi χ 5%(4)此时SOC2-代由安时法计算出的參考剩余容量soc'，同时记录此时soc'的值，记为 SOC'。,其中，SOC2是t2状态下对应磷酸铁锂动力电池的剰余容量，SOH2是t2状态下磷酸铁锂动力电池的健康状态；步骤(J).在磷酸铁锂动カ电池的使用过程中，当步骤(5)或步骤(6)发生时，即进行第η次修正后磷酸铁锂动カ电池的实际剩余容量为SOCn，结合上一次对剩余容量SOClri的修正，即可对老化率进行如下更新由此计算出更新后的老化率Yn+1，并代替之前的老化率Yn，跳至步骤(9);老化率的初始值 YQ、Y1 为 100%;步骤(8).磷酸铁锂动カ电池的老化率不更新，继续沿用之前的老化率；步骤(9).确定老化率Y的值，进行老化率的补偿； 步骤(10).输出修正后的实际剩余容量值S0C。
全文摘要
本发明公开了一种用于磷酸铁锂动力电池剩余容量估算自修正的方法。现有的方法不能很好的满足国家标准。本发明方法在使用安时法估算磷酸铁锂动力电池剩余容量的基础上进行补偿和修正，根据磷酸铁锂动力电池在充放电末期电压急剧变化这一特征，当检测到dV/dSOC′≥0.05时对实际剩余容量SOC进行修正，减小了单独使用安时法估算而存在的累计误差。本发明方法基于安时法，简单易行，更容易得到应用和推广。同时又提出了一种老化率γ的计算方法，通过不断地对老化率进行更新，再次缩小了安时法估算的误差。
文档编号G01R31/36GK102540096SQ20121001356
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月17日 优先权日2012年1月17日
发明者刘涌, 宋晨路, 张松通, 杜丕一, 程逵, 翁文剑, 韩高荣 申请人:浙江大学