[發明專利]一種電池組一致性評估方法及系統

有效

• 申請號: 202010572859.5
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111707951B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 張雷;王震坡;王秋詩
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京理工新源信息科技有限公司
• 主分類號: G01R31/385
• 分類號: G01R31/385;G01R31/389;G01R31/396
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 崔玥

1.一種電池組一致性評估方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1：對車輛狀態進行劃分，獲得滿電靜置片段、行駛片段以及恒流充電片段；

步驟S2：基于所述滿電靜置片段，通過電池單體電壓提取電池單體的開路電壓；

步驟S3：基于所述行駛片段，針對電池單體建立等效電路模型，采用自適應OCV-RLS方法對電池單體進行參數辨識，并提取每個電池單體的歐姆內阻；

步驟S4：基于所述恒流充電片段，計算各電池單體的充電電壓向量范數；

步驟S5：根據各電池單體的開路電壓、歐姆內阻和充電電壓向量范數，結合馬氏距離與DBSCAN聚類算法計算各評估點處各待測電池組的一致性；

步驟S6：根據各評估點處所有待測電池組的一致性計算各評估點處待測電池組的Z分數；

步驟S7：根據Z分數確定待測電池組的一致性；

步驟S1：對車輛狀態進行劃分，獲得滿電靜置片段、行駛片段以及恒流充電片段，具體包括：

步驟S11：從大數據平臺采集車輛時間序列數據，所述車輛時間序列數據包括車輛速度、經緯度、SOC、電池組總電壓、總電流和單體電壓；

步驟S12：基于所述車輛時間序列數據選取滿足滿電靜置要求的連續時間序列片段作為滿電靜置片段；所述滿電靜置要求為連續1小時以上速度為零、電流為零，且SOC等于100％的數據點；

步驟S13：基于所述車輛時間序列數據選取滿足行駛要求的連續時間序列片段作為行駛片段；所述行駛要求為第一特定SOC區間的行駛數據片段；

步驟S14：基于所述車輛時間序列數據選取滿足恒流充電要求的連續時間序列片段作為恒流充電片段；所述恒流充電要求為在第二特定SOC區間內充電電流為恒定值。

2.根據權利要求1所述的電池組一致性評估方法，其特征在于，所述基于所述行駛片段，針對電池單體建立等效電路模型，采用自適應OCV-RLS方法對電池單體進行參數辨識，并提取每個電池單體的歐姆內阻，具體包括：

步驟S31：確定待辨識參數估計公式；

步驟S32：采用差分電壓方法確定初始時間步的電池開路電壓估計值；

步驟S33：給定初始時間步的誤差協方差矩陣和待辨識參數矩陣；

步驟S34：將第k-1時間步的誤差協方差矩陣和待辨識參數矩陣代入所述待辨識參數估計公式，確定第k時間步的待辨識參數矩陣估計和誤差協方差矩陣；

步驟S35：根據第k時間步的待辨識參數矩陣計算第k時間步的電池開路電壓估計值；

步驟S36：判斷第k時間步的電池開路電壓估計值是否滿足電壓異常判斷規則；如果滿足電壓異常判斷規則，則執行步驟S37；如果不滿足電壓異常判斷規則，則執行步驟S38；所述電壓異常判斷規則為：定義電池放電電流為正，充電電流為負，當電池放電電流I_k為正時，電池開路電壓估計值小于等于此刻的端電壓，或大于前一時刻的電池開路電壓估計值；若電池放電電流I_k為負時，電池開路電壓估計值大于等于此刻的端電壓，或小于前一時刻的電池開路電壓估計值；

步驟S37：采用差分電壓方法確定第k時間步的電池開路電壓估計值，根據第k時間步的電池開路電壓估計值更新待辨識參數矩陣估計值，并執行步驟S38；

步驟S38：判斷k是否小于或等于時間步總數n；如果k小于或等于n，則令k＝k+1，并返回步驟S34；如果k大于n，則將辨識得到的每個電池單體的歐姆內阻輸出。

3.根據權利要求2所述的電池組一致性評估方法，其特征在于，所述采用差分電壓方法確定第k時間步的電池開路電壓估計值，具體包括：

步驟S371：計算兩個數據幀之間的電壓差和電流差；

步驟S372：以設定幀數據為一組，利用多個電壓差和電流差構成的二維散點圖，并對所述二維散點圖進行線性回歸分析，獲得線性回歸直線；

步驟S373：計算所述線性回歸直線的斜率，并將所述斜率作為電池單體的內阻；

步驟S374：基于所述電池單體的內阻計算電池開路電壓估計值。