O4电池的标准充电电量Qse:将LiFePO 4电池单体按照步骤SI确定的放电制度将处于完全充电的电池单体在20±5°C条件下(以C/3倍率恒流放电)放电至放电终止电压停止，接着按照步骤SI确定的充电制度(以C/3倍率恒流充电)充电至充电终止电压停止，对充电电流在时间上进行积分，即得电池的标准充电电量Qsc;
[0037]步骤S4，确定LiFePO4电池的标准放电电量Q SD:将LiFePO 4电池单体按照步骤SI确定的充电制度将处于放电终止电压的电池单体在20±5°C条件下(以C/3倍率恒流充电)充电至充电终止电压，然后按照步骤SI确定的放电制度(以C/3倍率恒流放电)放电至放电终止电压(电池电压到2.5V，正常情况下电池能够达到的最低电压)，对放电电流在时间上进行积分，即为LiFePO4电池的标准放电电量Q SD；
[0038]步骤S5，确定LiFePO4电池在不同电流I充电的电量值Q 在本实例中需要将处于完全充电的LiFePO4电池单体在20±5°C条件下(以C/3倍率恒流放电)放电至放电终止电压，静止Ih后，以0.1C倍率恒流充电至充电终止电压3.65V时，默认充电完成，记录LiFePO4电池随时间变化的电流曲线，对其进行积分得到0.1C倍率恒流充电的电量值。然后以同样的步骤完成以0.2C、0.3C、0.4C、0.5C、0.6C、0.7C、0.8C、1C、1.5C、2C倍率的充电过程，并记录相应的电流随时间变化的曲线，分别对其积分计算得到对应不同电流恒流充电的电量值Qic;
[0039]步骤S6，确定LiFePO^池在不同电流I放电的电量值Q ID:在本实例中需要将处于放电终止电压的LiFePO4电池单体在20 ±5°C条件下(以C/3倍率恒流充电)充电至充电终止电压，静止Ih后，以0.1C倍率恒流放电至电池终止电压(终止电压为2.5V)，记录LiFePO4电池随时间变化的电流曲线，对其进行积分得到0.1C倍率下的放电电量值。然后以同样的步骤完成以 0.2C、0.3C、0.4C、0.5C、0.6C、0.7C、0.8C、1C、1.5C、2C 倍率的放电过程，并记录相应的电流随时间变化的曲线，分别对其积分计算得到对应不同电流恒流放电的电量值Qid;
[0040]步骤S7，利用充电电量折算系数的表达式Kie = Q sd/Qic,用标准放电电量Qsd值比上0.1C倍率恒流充电的电量值Qk，得到在0.1C倍率下的充电电量折算系数。然后用同样的方法可以得到 0.2C、0.3C、0.4C、0.5C、0.6C、0.7C、0.8C、1C、L 5C、2C 倍率对应的 10 个充电电量折算系数，以电流为横坐标，充电电量折算系数为纵坐标，将这些点描在图上观察可得近似为4次曲线，进行多项式拟合，取该曲线的最高幂次为4，即Kk= a0I4+aiI3+a2I2+a3I+a4,其中a。、a2、a3、a4为待定系数。用最小二乘法进行曲线拟合，得:
[0041]Kic= -0.00101 4+0.0408Ι3_0.3974Ι2+1.60571+95.7327，画于二维图上，即得图 2 ；
[0042]步骤S8，利用放电电量折算系数的表达式Kid= Q SD/QID，用标准放电电量Qsd值比上0.1C倍率恒流放电的电量值QID，得到在0.1C倍率下的放电电量折算系数。然后用同样的方法可以得到 0.2C、0.3C、0.4C、0.5C、0.6C、0.7C、0.8C、1C、L 5C、2C 倍率对应的 10 个放电电量折算系数，以电流为横坐标，放电电量折算系数为纵坐标，将这些点描在图上观察及进行残差分析可得近似为4次曲线，进行多项式拟合，取该曲线的最高幂次为4，即Kid =b。]:4+!^]:3+!^]:2+!^]:+!^，其中b。、bp b2、b3、b4为待定系数。用最小二乘法进行曲线拟合，得:
[0043]Kid= -0.00261 4+0.0955Ι3_0.9406Ι2+3.56901+95.4936，画于二维图上，即得图 3 ；
[0044]步骤S9，计算动力电池荷电状态SOC的变化量:计算公式为Λ SOC = I K1IdVQn,1为电量折算系数，在放电时电流符号取负，KiSKid=-0.002614+0.0955Ι3-0.9406Ι2+3.56901+95.4936 ;在充电时电流符号取正，KiSKk=-0.001014+0.0408Ι3_0.3974Ι2+1.60571+95.7327。
[0045]需要说明的是，上述步骤中采用的充放电倍率0.1C,0.2C、0.3C、0.4C、0.5C、0.6C、0.7C、0.8C、1C、1.5C、2C，也可以采用其他合适的倍率进行充放电。
[0046]本发明在计算电池SOC时，所用的电池剩余容量应将不同充放电电流I下的电量通过电量折算系数统一折算到C/3倍率放电的释放电量，从而将不同充放电电流I下的电池SOC估算变为在C/3放电倍率下，电池剩余容量与额定容量0?的比值，而动力电池的SOC值为电池初始的S0C。加上SOC变化量，即SOC = SOC ο+ Δ SOC0
[0047]以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。
【主权项】
1.动力电池充电电量折算系数测量方法，包括如下步骤: (1)将处于完全充电的电池单体在标准规定条件下以C/3倍率恒流放电至放电终止电压，记录电池放电电流随时间变化的曲线，采用安时积分法计算得到电池C/3倍率放电的标准放电电量Qsd;C为电池3h率额定容量； (2)将处于放电终止电压的电池单体在标准规定条件下以电流I恒流充电至充电终止电压，计算得到电池在电流I充电的电量值QIC; (3)电池以电流I充电的电量折算成C/3倍率放电下释放电量(^的电池充电电量折算系数 KK= Q sd/QiC； (4)获取电池单体以多个不同电流I恒流充电的充电电量折算系数Κκ;将充电电流1、充电电量折算系数Kie通过拟合，得到充电电量折算系数K Ie与电流I的函数关系式:K IC =fic(Do2.如权利要求1所述的动力电池充电电量折算系数测量方法，其特征在于，所述步骤(3)中的多个不同电流 I 的电流 I 值为 0.1C、0.2C、0.3C、0.4C、0.5C、0.6C、0.7C、0.8C、1C、1.5C、2C03.如权利要求1所述的动力电池充电电量折算系数测量方法，其特征在于，充电或者放电完毕后，将所述的电池静置1小时。4.如权利要求1所述的动力电池充电电量折算系数测量方法，其特征在于，电池单体充放电的测试温度为标准规定条件。5.动力电池充电时SOC变化量的测量方法，包括如下步骤: (1)将处于放电终止电压的电池单体在常温下以C/3充电倍率恒流充电至充电终止电压，再恒压充电至电流小于0.5A，最后，放电至终止电压，记录电池单体放电电流随时间变化的曲线，采用安时积分法得到电池单体放电电量，记作动力电池单体的额定容量Qn; (2)采用权利要求1-4任一所述的动力电池充电电量折算系数测量方法得到充电电量折算系数1^与电流I的函数关系式:KK= f IC(I)； (3)通过充电电量折算系数Κκ把动力电池以电流I充电的电量折算成C/3倍率放电下释放电量％，折算电量Qz= J KICIdt = f fie⑴Idt，在充电时电流符号取正；以不同电流I充电时动力电池SOC变化量Λ SOC是折算成C/3放电倍率下的电量Qz与额定容量的比值，计算公式为Λ SOC = Qz/Qn。
【专利摘要】本发明公开一种结果准确、方法简便的动力电池充电电量折算系数测量方法，它是将完全充电的电池单体在标准规定条件下以C/3倍率恒流放电至放电终止电压，计算得到标准放电电量QSD；用同样方法进行不同电流I恒流充电，计算得到电池在不同电流I充电的电量值QIC；将多个不同充电电流I与相应的充电电量折算系数KIC＝QSD/QIC拟合，得到充电电量折算系数KIC与电流I的函数关系式：KIC＝fIC(I)。本发明同时还提供了一种测试准确、简单易行的动力电池充电时SOC变化量的测量方法，它是把动力电池以电流I充电的电量折算成C/3倍率放电下释放电量QZ＝∫fIC(I)Idt；动力电池充电时SOC变化量△SOC＝QZ/Qn,Qn为额定容量。
【IPC分类】G01R31/36
【公开号】CN105353316
【申请号】CN201510643810
【发明人】郑燕萍, 孙伟明, 王昕灿
【申请人】南京林业大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月30日