[發(fā)明專利]基于電動汽車監(jiān)控平臺的電動汽車電池SOH在線評估方法

在審

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• 申請日: 2018-01-18
• 公開（公告）號: CN108414938A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃妙華;陳宇瀑
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魏波

本發(fā)明公開了一種基于電動汽車監(jiān)控平臺的電動汽車電池SOH在線評估方法，包括三個階段：第一階段為數(shù)據(jù)采集和預(yù)處理，第二個階段是進行模型的訓(xùn)練，第三個階段為動力電池在線估計，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)對在線行駛車輛的動力電池SOH進行預(yù)測。本發(fā)明運算穩(wěn)定，結(jié)果可靠，解決了現(xiàn)有方法運算量過大，運算數(shù)據(jù)傳輸過程中對帶寬需求量過高的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動汽車電池管理系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電動汽車電池健康狀態(tài)的估算方法，具體涉及一種基于電動汽車監(jiān)控平臺的電動汽車電池SOH在線評估方法。

技術(shù)背景

純電動汽車(EV)和混合動力電動汽車(PHEV以及HEV)在生活中越來越普及。電動汽車在噪聲污染、維修費用上，與內(nèi)燃機汽車相比有較強的優(yōu)勢。SOH，state of health，是指電動汽車電池健康狀態(tài)。

現(xiàn)在電池的健康狀態(tài)SOH有多種定義方法，例如通過電池當(dāng)前容量和初始容量的比值定義。目前也有根據(jù)電池內(nèi)阻、功率密度和能量密度來定義SOH的算法。

傳統(tǒng)的SOH估算方式有如下幾種:

建立電池組數(shù)學(xué)模型，采集車輛行駛數(shù)據(jù)進行擬合計算電阻，從而得到SOH。

充電前估算電池SOC(State of Charge,電池電荷狀態(tài))，與累計的整個過程充電容量進行計算，從而得到SOH，然而上述SOH估算方法都有不足之處。

基于數(shù)學(xué)模型的SOH估算方式的缺點：

電池組數(shù)學(xué)模型建立需要耗費大量的時間和精力。數(shù)學(xué)模型的建立需要以大量、長時間的實驗為基礎(chǔ)，完成諸如電性能評估、參數(shù)標(biāo)定、零部件(電池)驗證和車輛驗證等實驗工作需要耗費大量時間。且數(shù)學(xué)模型和電池單聽的材料特性、技術(shù)工藝和生產(chǎn)水平相關(guān)，一旦發(fā)生生產(chǎn)上的變化，實驗數(shù)據(jù)就顯得不那么準(zhǔn)確。并且實驗室得到的壽命數(shù)據(jù)在使用工況上與實際車輛情況差異非常大，造成估算上的誤差。

基于充電容量SOH估算方式的缺點：

基于充電容量SOH估算的方法誤差過大。由于SOC本身估算的誤差在10％左右，這回直接造成SOH的誤差過大。同時，由于車輛充電的起始SOC無法固定，每次充電的時候都會有所不同，并且目前電動汽車市面上所用的充電樁并沒有完全統(tǒng)一，這些都進一步加大了SOH估算的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于大規(guī)模檢測平臺的SOH估算方法，可以達到實時在線監(jiān)控SOH，并且運算量簡便。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于電動汽車監(jiān)控平臺的電動汽車電池SOH在線評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取電動汽車基本配置信息，對不同車型進行分類處理，記錄電動汽車車輛電池容量、額定續(xù)駛里程；

步驟2：通過電動汽車數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺獲取已達到車輛行駛壽命的電動汽車運行數(shù)據(jù)集；對電動汽車運行數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，得出特定的統(tǒng)計量作為步驟3的參數(shù)；

步驟3：運用支持向量機SVM方法尋找關(guān)聯(lián)關(guān)系，對步驟3中的數(shù)據(jù)集以及統(tǒng)計量進行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練完成的模型Model₀；

步驟4：通過電動汽車監(jiān)控平臺獲取正在正常壽命中的電動汽車的運行數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)處理進而得出數(shù)據(jù)矩陣與統(tǒng)計量；

步驟5：將步驟2中的統(tǒng)計量通過步驟3中的模型進行預(yù)測得到目標(biāo)參數(shù)估計值M(t)；

步驟6：根據(jù)新定義的SOH評價方式獲取SOH估計值。

作為優(yōu)選，步驟2中所述已達到車輛行駛壽命的電動汽車運行數(shù)據(jù)集包括電動汽車動力電池SOC監(jiān)控、行駛時間、車輛行駛速度以及電動汽車行駛里程。