[發明專利]一種評估磷酸鐵鋰電池系統多項健康參數的方法

有效

• 申請號: 202010475636.7
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111537906B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 任永歡;鄭斌斌;黃藝興;林炳輝;李鴻海;孫瑋佳
• 申請（專利權）人: 廈門金龍聯合汽車工業有限公司
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392;G01R31/388;G01R31/396;G01R31/378
• 代理公司: 泉州市博一專利事務所(普通合伙) 35213
• 代理人: 方傳榜;蘇秋桂

1.一種評估磷酸鐵鋰電池系統多項健康參數的方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、搜索電池系統使用當天的最小荷電狀態值SOC_min，當前時刻記為t₁，從t₁時刻開始往前搜索電池系統最近的滿電時刻，并記為t₂；

S2、收集t₂至t₁時間段內的電流I和電壓V，運用參數辨識算法計算每個時刻各電壓V對應的開路電壓uoc(k)，并運用安時積分傳遞函數求得每個時刻對應的電池容量值Q(k)；

S3、設置Mov_Q、Comp和Mov_V三個待辨識參數，并設定其各自的初始值，結合公式（1）、（2）和（3），并采用優化求解方法，對三個待辨識參數進行迭代優化，從而求得可使公式（1）中的目標函數J達到最小值時對應的Mov_Q、Comp和Mov_V的參數值；

J= min(Σ[(uoc(k)-y(k)-Mov_V)²/N]) （1）

y(k)=f(x(k)) （2）

x(k)=(Q(k)-Mov_Q)*Comp/Q₀ （3）

其中，Q₀為電池系統的額定容量；x(k)和y(k)為自定義的狀態參數；設定x(k)=SOC，y(k)=OCV，根據電池系統固有的SOC-OCV數據擬合得到OCV=f(SOC)的關系式，即得公式（2）；

S4、提取步驟S3求得的Mov_Q值，利用公式（4）計算電池可用容量保持率SOH；

SOH=(Q₀-Mov_Q)/Q₀ （4）。

2.如權利要求1所述的一種評估磷酸鐵鋰電池系統多項健康參數的方法，其特征在于：還包括如下步驟：

S5、采用步驟S2收集到的不同的電壓V，重復步驟S2-S4，得到相應的最佳電芯可用容量保持率SOH_max、電池系統可用容量保持率SOH_sys和各電芯可用容量保持率SOH_i；并由此計算電芯容量分布區間、電芯容量不一致程度和電池系統的不均衡程度。

3.如權利要求2所述的一種評估磷酸鐵鋰電池系統多項健康參數的方法，其特征在于：在步驟S5中，當步驟S2收集的電壓V為最高單體電壓V_max時，最終求得的SOH為最佳電芯可用容量保持率SOH_max；當步驟S2收集的電壓V為最低單體電壓V_min時，最終求得的SOH為電池系統可用容量保持率SOH_sys；當步驟S2收集的電壓V為某個單體電芯的電壓V_i時，最終求得的SOH為該電芯可用容量保持率SOH_i。

4.如權利要求1所述的一種評估磷酸鐵鋰電池系統多項健康參數的方法，其特征在于：在步驟S2中，所述參數辨識算法可基于電池等效電路模型或電化學模型，并搭配最小二乘辨識算法、卡爾曼濾波算法、H無窮大算法、智能機器學習優化算法中的任意一種算法。

5.如權利要求1所述的一種評估磷酸鐵鋰電池系統多項健康參數的方法，其特征在于：在步驟S2中，所述安時積分傳遞函數的公式為：

Q(k)=Q(k-1)-I(k)*[t(k)-t(k-1)]/3600

其中：t為時間；I為電流值，規定電池系統充電時I為負值，放電時I為正值。

6.如權利要求1所述的一種評估磷酸鐵鋰電池系統多項健康參數的方法，其特征在于：在步驟S3中，所述OCV=f(SOC)的關系式的擬合方式可以采用公式擬合方式、平滑處理方式、線性插值方式或者兩列數組方式。

7.如權利要求1所述的一種評估磷酸鐵鋰電池系統多項健康參數的方法，其特征在于：在步驟S3中，所述優化求解方法 為最小二乘辨識算法、卡爾曼濾波算法、H無窮大算法、智能機器學習優化算法中的任意一種算法。