[發明專利]一種電池健康狀態SOH的計算方法及裝置

有效

• 申請號: 201811646960.X
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109725266B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 任永昌;高攀龍
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392;G01R31/367;G01R31/378;H01M10/42
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

本發明涉及電池檢測技術領域，提供一種電池健康狀態SOH的計算方法及裝置。本發明根據電池的電池循環次數N_cycle、壓降U_Δ、容量降C_Δ及內阻升r_Δ確定與該電池循環次數N_cycle、壓降U_Δ、容量降C_Δ及內阻升r_Δ相對應的健康狀態SOH_cycle、SOH_cap、SOH_U及SOH_r，從而基于SOH計算模型計算得到電池的健康狀態SOH，相比于現有方法只考慮單一的電池使用循環次數指標，而較少考慮其他表征參數，本發明通過綜合了多個電池參數作為電池SOH的主要衡量指標，最終計算得到的電池健康狀態SOH準確性更高。

技術領域

本發明涉及電池檢測技術領域，特別涉及一種電池健康狀態SOH的計算方法及裝置。

背景技術

三元鋰電池具有能量密度大、體積小、放電電壓高、且可實現小電流放電、環保等優點，在純電動中廣為使用。與此同時，三元鋰電池組占整車制造成本非常高(有的甚至高達50％)，因此有必要對電池是否達到維修、更換的狀態或者健康狀態(State Of Health，SOH，0＜SOH＜1，SOH越大，表示電池越健康)進行準確估計監測，為預測和維護電池組提供決策依據，能夠有效保護電池。通常鋰電池SOH是作為的一個電池狀態表征參數，以百分比形式描述電池現狀相比于100％新電池的狀況，主要依據計算電池的循環次數，但是在電池實際使用過程中，有時候電池循環次數還很少(比如50次，額定循環次數600次)，但是可能由于不當使用(電壓過大、電流過大、電池短路、碰撞、跌落等)實際電池已經損壞，不能再繼續使用，需要更換新電池。因此僅僅依靠電池循環次數來判斷電池是否達到該更換的條件，有一定的局限性，存在誤判的風險，因此需要從電池大健康的概念出發，只要是影響電池正常性能的情況都應屬于電池SOH的范疇，不僅僅是只考慮電池的循環次數壽命。

在純電動電池管理系統(Batteries Management System，BMS)開發中，其動力電池的健康狀態(電池是否達到該更換的條件)的定義很抽象，沒有具體的量化指標，單片機C語言、simulink等編程困難。業界一般將電動鋰電池循環次數(或電池循環壽命)作為電池SOH的主要衡量指標，其預測方法主要可分為：實驗測量法和自適應模型法。實驗測量法又包括直接測量和基于模型的測量法：如電化學阻抗譜測量法、概率模型法(如粒子濾波)、支持向量回歸等，此類方法對試驗設備要求高，測試環境苛刻、模型精度要求高。自適應模型法則包括：卡爾曼濾波器、模糊邏輯、人工神經網絡等，此類方法模型復雜、計算量大、對BMS開發平臺硬件要求高。純電動鋰電池SOH預測具有影響因素多、非線性、時變性、難以擬合、計算量大的特點，現有工程應用方法中，如擴展卡曼濾波偏理論性，數學模型復雜，計算量大；此外，庫倫計數法簡單易用、穩定，是目前廣泛應用的估計方法，但該算法自適應差、累計誤差較大，預測精度不高，電池循環次數難以準確計量。目前許多研究者在估計電動電池的SOH時只考慮單一的電池使用循環次數指標，同時理論復雜，編程實現困難，如在單片機平臺上開發時容易位溢出；判斷電池是否達到該更換的條件時，只考慮循環次數，較少考慮其他表征參數，不能得到一個綜合的、可靠的結果。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種電池健康狀態SOH的計算方法及裝置，通過基于電池的電池循環次數N_cycle、壓降U_Δ、容量降C_Δ及內阻升r_Δ計算得到所述電池的健康狀態SOH。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：