[發(fā)明專利]車載動(dòng)力電池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)在線估算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110484111.4
• 申請(qǐng)日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113176505B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡殿沖;齊騰飛;鄧承浩;牟麗莎;朱騫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶長(zhǎng)安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/367
• 分類號(hào): G01R31/367;G01R31/382;G01R31/392
• 代理公司: 重慶華科專利事務(wù)所 50123
• 代理人: 康海燕

1.一種車載動(dòng)力電池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)在線估算方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)在動(dòng)力電池充放電過(guò)程中實(shí)時(shí)采集各單體電池電流、電壓、電池溫度數(shù)據(jù)；

(2)放電過(guò)程中，對(duì)采集到的各單體電池狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)帶遺忘因子的遞歸最小二乘法進(jìn)行Thevenin電池模型各單體電池參數(shù)的在線辨識(shí)，并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果對(duì)初始狀態(tài)各單體電池的平均參數(shù)進(jìn)行修正；

(3)充放電過(guò)程中，基于Thevenin等效電路模型結(jié)合放電過(guò)程中辨識(shí)到的各單體電池參數(shù)實(shí)時(shí)在線估算各單體電池的端電壓CellU_Est；

(4)根據(jù)估算的各單體電池端電壓CellU_Est和采集的各單體電池端電壓CellU_Test的偏差，結(jié)合自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波算法對(duì)各單體電池荷電狀態(tài)進(jìn)行修正獲得各單體電池荷電狀態(tài)CellSOC_Est[i]；

(5)充電過(guò)程中，根據(jù)各單體電池荷電狀態(tài)變化量△CellSOC[i]和各單體電池充電容量變化量△Ah[i]計(jì)算各單體電池容量CellCap_Est[i]；

(6)將計(jì)算的各單體電池容量CellCap_Est[i]應(yīng)用于修正Thevenin等效電路模型各單體電池的容量參數(shù)，實(shí)現(xiàn)在線閉環(huán)反饋修正的電池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)的聯(lián)合估算；

(7)根據(jù)計(jì)算的各單體電池荷電狀態(tài)CellSOC_Est[i]和各單體電池容量CellCap_Est[i]計(jì)算電池組荷電狀態(tài)SOC、電池組容量PackCap及電池組健康狀態(tài)SOH，作為輸出結(jié)果；

PackCap＝min{CellSOC_Est[i]*CellCap_Est[i]}+min{(1-CellSOC_Est[i])*CellCap_Est[i]}；

SOC＝min{(1-CellSOC_Est[i])*CellCap_Est[i]}/PackCap；

SOH＝PackCap/RatedCap；

其中：CellSOC_Est[i]為各單體電池荷電狀態(tài)，CellCap_Est[i]為各單體電池容量，PackCap為電池組容量，SOC為電池組荷電狀態(tài)，SOH為電池組健康狀態(tài)，RatedCap為電池組的額定容量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述Thevenin等效電路模型初始狀態(tài)參數(shù)是通過(guò)對(duì)單體電池進(jìn)行HPPC測(cè)試后離線辨識(shí)并將平均狀態(tài)參數(shù)離線標(biāo)定至各單體電池；離線參數(shù)辨識(shí)方法包含但不限于遺傳算法、最小二乘法，離線參數(shù)標(biāo)定包含不同SOC、不同溫度狀態(tài)下辨識(shí)的電池參數(shù)，并建立電池參數(shù)表存儲(chǔ)在BMS可存儲(chǔ)寄存器中；其中OCV-SOC關(guān)系通過(guò)離線測(cè)試并標(biāo)定，并認(rèn)為各單體電池全生命周期過(guò)程中OCV-SOC關(guān)系保持不變。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：動(dòng)力電池在充放電過(guò)程中電流、各單體電壓、電池溫度通過(guò)傳感器獲取，電流傳感器采集精度±1％，電壓傳感器精度±5mV，溫度傳感器采集精度2℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(3)、步驟(4)中Thevenin等效電路模型對(duì)各單體電池荷電狀態(tài)CellSOC_Est[i]和各單體電池端電壓CellU_Est進(jìn)行估算時(shí)，區(qū)分不同溫度狀態(tài)下的估算結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(5)中，在充電過(guò)程中記錄固定△CellSOC[i]區(qū)間的充電容量△Ah[i]，通過(guò)公式：CellCap_Est[i]＝△Ah[i]/△CellSOC[i]計(jì)算的各單體電池容量，區(qū)分不同溫度狀態(tài)下的估算結(jié)果。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(5)中計(jì)算的各單體容量結(jié)果進(jìn)行平均濾波處理，估算結(jié)果偏差在一定范圍內(nèi)時(shí)，判定各單體容量估算結(jié)果有效。

7.一種車載動(dòng)力電池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)在線估算裝置，其特征在于，所述裝置包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有指令，所述指令用于使得所述處理器能夠執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的車載動(dòng)力電池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)在線估算方法。

8.一種機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有指令，所述指令用于使得機(jī)器能夠執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的一種車載動(dòng)力電池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)在線估算方法。