[發明專利]車載動力電池荷電狀態與健康狀態在線估算方法、裝置及存儲介質

有效

• 申請號: 202110484111.4
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113176505B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 胡殿沖;齊騰飛;鄧承浩;牟麗莎;朱騫
• 申請（專利權）人: 重慶長安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: G01R31/367
• 分類號: G01R31/367;G01R31/382;G01R31/392
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

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

(1)在動力電池充放電過程中實時采集各單體電池電流、電壓、電池溫度數據；

(2)放電過程中，對采集到的各單體電池狀態數據通過帶遺忘因子的遞歸最小二乘法進行Thevenin電池模型各單體電池參數的在線辨識，并根據辨識結果對初始狀態各單體電池的平均參數進行修正；

(3)充放電過程中，基于Thevenin等效電路模型結合放電過程中辨識到的各單體電池參數實時在線估算各單體電池的端電壓CellU_Est；

(4)根據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，結合自適應擴展卡爾曼濾波算法對各單體電池荷電狀態進行修正獲得各單體電池荷電狀態CellSOC_Est[i]；

(5)充電過程中，根據各單體電池荷電狀態變化量△CellSOC[i]和各單體電池充電容量變化量△Ah[i]計算各單體電池容量CellCap_Est[i]；

(6)將計算的各單體電池容量CellCap_Est[i]應用于修正Thevenin等效電路模型各單體電池的容量參數，實現在線閉環反饋修正的電池荷電狀態與健康狀態的聯合估算；

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

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，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，SOH為電池組健康狀態，RatedCap為電池組的額定容量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述Thevenin等效電路模型初始狀態參數是通過對單體電池進行HPPC測試后離線辨識并將平均狀態參數離線標定至各單體電池；離線參數辨識方法包含但不限于遺傳算法、最小二乘法，離線參數標定包含不同SOC、不同溫度狀態下辨識的電池參數，并建立電池參數表存儲在BMS可存儲寄存器中；其中OCV-SOC關系通過離線測試并標定，并認為各單體電池全生命周期過程中OCV-SOC關系保持不變。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：動力電池在充放電過程中電流、各單體電壓、電池溫度通過傳感器獲取，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.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(3)、步驟(4)中Thevenin等效電路模型對各單體電池荷電狀態CellSOC_Est[i]和各單體電池端電壓CellU_Est進行估算時，區分不同溫度狀態下的估算結果。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(5)中，在充電過程中記錄固定△CellSOC[i]區間的充電容量△Ah[i]，通過公式：CellCap_Est[i]＝△Ah[i]/△CellSOC[i]計算的各單體電池容量，區分不同溫度狀態下的估算結果。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：步驟(5)中計算的各單體容量結果進行平均濾波處理，估算結果偏差在一定范圍內時，判定各單體容量估算結果有效。

7.一種車載動力電池荷電狀態與健康狀態在線估算裝置，其特征在于，所述裝置包括存儲器和處理器，所述存儲器中存儲有指令，所述指令用于使得所述處理器能夠執行根據權利要求1至6中任一項所述的車載動力電池荷電狀態與健康狀態在線估算方法。

8.一種機器可讀存儲介質，其特征在于，所述機器可讀存儲介質上存儲有指令，所述指令用于使得機器能夠執行根據權利要求1至6中任一項所述的一種車載動力電池荷電狀態與健康狀態在線估算方法。