[發(fā)明專利]針對現(xiàn)實(shí)新能源汽車的電池健康狀態(tài)估計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110560243.0
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113406520B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王震坡;佘承其;劉鵬;張照生;林倪;武燁
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/392
• 分類號(hào): G01R31/392;G01R31/367;G01R31/396;G01R31/388;G01R31/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 岳東升;楊帥峰

1.針對現(xiàn)實(shí)新能源汽車的電池健康狀態(tài)估計(jì)方法，其特征在于：具體包括以下步驟：

步驟1、從車載大數(shù)據(jù)平臺(tái)所收集的新能源汽車實(shí)車數(shù)據(jù)中篩選出電流恒定、電流相同、充電時(shí)間大于預(yù)定值的充電片段，記錄片段中的充電電壓、充電電流、充電時(shí)間數(shù)據(jù)，并計(jì)算每兩幀數(shù)據(jù)之間的充電容量；

步驟2、對步驟1中篩選的每個(gè)充電片段計(jì)算容量增量IC曲線以及電池包曲線峰值ICP_P，且避免進(jìn)行循環(huán)老化試驗(yàn)、標(biāo)定與數(shù)據(jù)處理；

步驟3、對車輛電池包中的電池單體建立等效電路模型，并根據(jù)電池包中單體的成組形式計(jì)算得到電池包的等效IC曲線峰值ICP_C；

步驟4、基于已知材料和/或結(jié)構(gòu)電池單體的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立電池單體IC曲線峰值與電池單體SOH之間的模型關(guān)系并擬合模型參數(shù)；

步驟5、將步驟3中得到的等效IC曲線峰值ICP_C代入步驟4中的模型關(guān)系，最終得到與整個(gè)充電片段對應(yīng)的完整電池包SOH；對于所述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)不足以擬合模型關(guān)系的情況，通過對相同材料和/或結(jié)構(gòu)的電池單體進(jìn)行循環(huán)老化試驗(yàn)，來對擬合過程所需的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟1中計(jì)算每兩幀數(shù)據(jù)之間的充電容量具體基于安時(shí)積分法實(shí)現(xiàn)：

Q＝I×t

其中，Q為充電容量，I為電流，t為充電時(shí)間。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟2中計(jì)算容量增量IC曲線具體基于以下公式得到：

IC＝dQ/dU＝(Q_t-Q_t-1)/(U_t-U_t-1)

其中，Q表示充電容量，U表示充電電壓，d為微分符號(hào)，t為充電時(shí)間；對篩選出的每一個(gè)充電片段，均利用該公式得到IC曲線，以充電電壓為橫坐標(biāo)，IC值為縱坐標(biāo)，繪制IC曲線，同時(shí)提取高電壓區(qū)間IC曲線峰值ICP。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟3中針對電池單體具體建立一階等效電路模型，其公式如下：

U＝E+IR

其中，U表示單體電池端電壓，E表示單體電池電動(dòng)勢，I表示單體充電電流，R表示單體電池內(nèi)阻。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：步驟3中針對單體的不同成組形式，電池包的等效IC曲線峰值ICP_C分別為：

1)由N個(gè)單體串聯(lián)組成的電池包，其ICP_c＝N×ICP_p；

2)由M個(gè)單體并聯(lián)組成的電池包，其ICP_c＝ICP_p/M；

3)由N個(gè)單體先串聯(lián)成模組、再由M個(gè)模組并聯(lián)/由M個(gè)單體先并聯(lián)成模組、再由N個(gè)模組串聯(lián)組成的電池包，其ICP_c＝N×ICP_p/M。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟4中具體在電池單體IC曲線峰值與電池單體SOH之間建立一次多項(xiàng)式模型關(guān)系：

SOH＝f(ICP_c)＝A×ICP_c+B

其中，A、B分別為待擬合的模型參數(shù)，f表示函數(shù)。

7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟4中具體在電池單體IC曲線峰值與電池單體SOH之間建立二次多項(xiàng)式模型關(guān)系：

SOH＝f(ICP_c)＝C×ICP_c²+D×ICP_c+E

其中，C、D、E分別為待擬合的模型參數(shù)，f表示函數(shù)。