[發明專利]一種基于模型誤差譜的動力電池健康狀態在線估計方法有效
| 申請號： | 201810480228.3 | 申請日： | 2018-05-18 |
| 公開（公告）號： | CN108535661B | 公開（公告）日： | 2020-03-31 |
| 發明（設計）人： | 陳澤宇;楊英;盧家歡;蔡雪 | 申請（專利權）人： | 東北大學 |
| 主分類號： | G01R31/387 | 分類號： | G01R31/387 |
| 代理公司： | 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109 | 代理人： | 劉曉嵐 |
| 地址： | 110819 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 模型 誤差 動力電池 健康 狀態 在線 估計 方法 | ||
本發明提供一種基于模型誤差譜的動力電池健康狀態在線估計方法，涉及新能源汽車技術領域。該方法首先利用健康電池試驗數據建立電池模型，當電池發生老化之后由于電池特性發生了退化，模型誤差將會增大；其次，利用被測電池工作數據計算健康電池模型的模型誤差；計算獲得模型的峰度和偏度特征，構建模型誤差譜；最后，取被測電池的峰度和偏度特征到健康鋒度和偏度特征之間的歐氏距離并將其輸入SOH估計模型，即可得到當前電池的SOH估計值。本發明提供的基于模型誤差譜的動力電池健康狀態在線估計方法，只需捕捉少量的歷史工作數據即可實現在線的SOH估計，步驟簡單，易于在線實現，適用于電動汽車動力電池管理系統的在線應用。
技術領域
本發明涉及新能源汽車技術領域，尤其涉及一種基于模型誤差譜的動力電池健康狀態在線估計方法。
背景技術
動力電池的健康狀態(state of health，即SOH)是一個以比值的形式來反映電池老化程度的狀態量，是電動汽車電池管理系統(Battery management system，即BMS)的重要監測參數之一，其值通常被定義為當前最大容量占出廠標稱容量的百分比。準確估計SOH對于提高電動汽車動力電池使用的合理性、安全性和可靠性有十分重要的意義，是目前的一大研究熱點。傳統的SOH估計方法采用X射線衍射、電化學分析等手段來獲取電池的SOH和剖析老化的降解過程。這類方法雖然可以充分接近電池老化的機理層面，但嚴重妨礙了電池的正常使用。相比之下，安時計數法可以精準獲取電池當前最大容量，從而計算電池的SOH值，具有簡單方便，精度高的優點，但該方法犧牲了大量的時間和能量，同樣不利于電池的實際使用。如何在不妨礙電池正常運作的基礎上利用少量的歷史數據實現可靠的SOH估計目前仍是一個具有工程和理論難度的問題，具有重要的理論研究意義和實用價值。
發明內容
針對現有技術的缺陷，本發明提供一種基于模型誤差譜的動力電池健康狀態在線估計方法，實現對電池健康狀態的在線估計。
一種基于模型誤差譜的動力電池健康狀態在線估計方法，包括以下步驟：
步驟1、基于健康狀態下的電池試驗數據建立健康電池模型，并初始化被測電池的原始SOH值及記步變量；
若被測電池并處于出廠狀態，則其初始化原始SOH值h0＝1，否則，需要經過實驗標定獲取h0；
步驟2、根據預設的電池剩余電量(State of Charge，即SOC)區間，搜索并提取BMS儲存器中部分被測電池歷史工作數據；
根據預設的SOC區間[z1，zu]，搜索并提取BMS儲存器中部分的被測電池歷史工作數據，包括被測電池電流的測量數據Ic＝[Ic1，Ic2，…，IcN]T、被測電池端電壓的測量數據Uc＝[Uc1，Uc2，…，UcN]T，其中N為數據采樣數量，若健康電池模型考慮溫度及SOC的變化，則還需要提取被測電池的溫度數據T和SOC數據z；
步驟3、基于健康電池模型計算被測電池的模型輸出；
將步驟2所得到的電流測量值Ic代入健康電池模型中，獲得健康電池模型的端電壓輸出U＝[U1，U2，…，UN]T；
其中，所述健康電池為出廠狀態下或較高SOH水平下的同一電池，或為同一型號、同一批次的在出廠狀態下或較高SOH水平下的不同電池；
步驟4、計算健康電池模型誤差譜及其峰度和偏度特征；
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