[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池SOH估算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610777392.1
• 申請(qǐng)日: 2016-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN106324518B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬瑞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江長(zhǎng)興笛卡爾科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/392
• 分類號(hào): G01R31/392
• 代理公司: 紹興市越興專利事務(wù)所(普通合伙) 33220
• 代理人: 蔣衛(wèi)東

本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池SOH估算方法，涉及電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，包括先擬合電池溫度、電池充放電電流以及電池SOC區(qū)間各自對(duì)100%DOD過程的影響系數(shù)KT、KC、KSOC，再擬合出KT、KC、KSOC共同作用的影響系數(shù)，代入實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算并得出動(dòng)力電池的SOH。本發(fā)明運(yùn)算過程簡(jiǎn)單、結(jié)果精確，適用于單片機(jī)等運(yùn)算性能一般的處理計(jì)算器。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地講是一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池SOH估算方法。

背景技術(shù)

在所有影響電池壽命的因素中，最主要的就是充放電造成的循環(huán)，簡(jiǎn)稱DOD。電池廠家在標(biāo)稱電池循環(huán)壽命時(shí)，也都以100％DOD充放電循環(huán)次數(shù)為自變量作為壽命指標(biāo)。但在電池在不同物理狀態(tài)下，如不同溫度下，同樣經(jīng)歷一次100％DOD充放電循環(huán)，對(duì)電池壽命的影響不同。發(fā)明人通過大量數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在所有工況數(shù)據(jù)中在100％DOD過程中，單體溫度、充放電流和SOC所處區(qū)間三者對(duì)電池循環(huán)壽命的影響占主因，但在現(xiàn)有的SOH估算方法中，并未考慮到單體溫度、充放電流和SOC所處區(qū)間在DOD過程中對(duì)電池壽命造成的影響。

在現(xiàn)有的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的(循環(huán)壽命預(yù)測(cè)方法)蓄電池容量(以下簡(jiǎn)稱SOH)的估算方法，主要包括多參數(shù)模型估算方法和電阻折算法。電阻折算法是通過已知的電阻至與衰減后的動(dòng)力電池容量的關(guān)系曲線，對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充放電測(cè)試，并檢測(cè)電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)擬合出貼近的估算模型間接計(jì)算出電阻值。再根據(jù)關(guān)系曲線求出動(dòng)力電池的剩余電量荷電狀態(tài)(以下簡(jiǎn)稱SOC)，并采用循環(huán)折算法或采用合適的控制策略等效成循環(huán)次數(shù)，最后根據(jù)曲線求出循環(huán)該循環(huán)次數(shù)后的SOH。該方法就算過程復(fù)雜、步驟繁多且計(jì)算量大，需要使用較高配置的計(jì)算處理器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在提供一種更貼合實(shí)際應(yīng)用情況的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的SOH估算方法，能夠綜合考慮單體溫度、電池充放電電流以及當(dāng)前SOC區(qū)間在DOD過程中對(duì)電池壽命的影響，從而提高電池SOH估算的精度，使其更貼合于實(shí)際情況。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種電動(dòng)汽車動(dòng)力電池SOH估算方法，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)電池溫度、電池充放電電流以及電池SOC各自對(duì)100％DOD過程的影響系數(shù)KT、KC、KSOC分別劃分出多個(gè)具有不同影響曲線的區(qū)間，并對(duì)不同區(qū)間內(nèi)KT、KC或KSOC的曲線進(jìn)行擬合。

步驟二：將實(shí)時(shí)的電池溫度、電池充放電電流以及電池SOC區(qū)間代入步驟一中相應(yīng)的擬合后的擬合函數(shù)中計(jì)算出相應(yīng)的KT、KC、KSOC。

步驟三：根據(jù)步驟一對(duì)電池溫度、電池充放電電流以及電池SOC所劃分的區(qū)間進(jìn)行排列組合，并根據(jù)多種排列組合結(jié)果擬合出對(duì)應(yīng)結(jié)果情況的共同作用系數(shù)K的計(jì)算公式。

步驟四：將步驟二中計(jì)算得出的KT、KC、KSOC代入到相應(yīng)排列組合中的K的計(jì)算公式中計(jì)算出共同作用系數(shù)K的值。

步驟五：將動(dòng)力電池在工況中的SOC變化記作ΔSOC，將步驟四中所得K代入到估算公式：

sDOD＝∑|ΔSOC*K|

中求解出sDOD，sDOD即為動(dòng)力電池的SOH。

作為優(yōu)選，所述影響曲線采用直線擬合或曲線擬合中的一種或多種。

作為優(yōu)選，所述KSOC根據(jù)剩余電量分為區(qū)間劃分為低值區(qū)和高值區(qū)兩個(gè)區(qū)間，并根據(jù)充電、放電進(jìn)一步分為充電、放電時(shí)的低值區(qū)和充電、放電時(shí)的高值區(qū)。

作為優(yōu)選，所述KT可根據(jù)單體溫度的高低劃分為3個(gè)區(qū)間，分別為低溫區(qū)、常溫區(qū)和高溫區(qū)，低溫區(qū)、常溫區(qū)和高溫區(qū)的邊界根據(jù)電池的類型和工藝條件確定。