一种基于大数据估算SOH的方法技术

本发明专利技术涉及车用动力电池功能算法领域，目的在于提供一种节约人力、适用性广的基于大数据估算SOH的方法。所采用的技术方案是：一种基于大数据估算SOH的方法，包括如下步骤：1、测算动力电池的额定容量、并上传到大数据云平台进行存储；2、动力电池每次进行直流充电时，采集动力电池的相关数据、并上传到大数据平台，大数据平台计算出动力电池的实时容量、并进行存储；3、通过存储的实时容量计算出每个月的平均容量，并通过平均容量与额定容量的比值计算出相对SOH；4、通过多项式拟合，获得相对SOH的拟合曲线；5、当获取新的相对SOH数据时，对步骤4得到的拟合曲线进行修正。本发明专利技术节约人力、适用性广。

A method of estimating SOH based on big data

The invention relates to the field of vehicle power battery function algorithm, and aims to provide a method for estimating SOH based on large data, which saves manpower and has wide applicability. The technical scheme adopted is: a method of estimating SOH based on large data, which includes the following steps: 1. Measuring the rated capacity of power battery and uploading it to the large data cloud platform for storage; 2. Collecting the relevant data of power battery and uploading it to the large data platform and large data every time the power battery charges DC. The platform calculates the real-time capacity of the power battery and stores it; 3. Calculates the average capacity of each month through the real-time capacity of the storage, and calculates the relative SOH by the ratio of the average capacity to the rated capacity; 4. Obtains the fitting curve of the relative SOH by polynomial fitting; 5. When the new relative SOH data is obtained, the relative SOH is calculated. The fitting curve obtained by step 4 is corrected. The invention saves manpower and has wide applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据估算SOH的方法
本专利技术涉及车用动力电池功能算法领域，具体涉及一种基于大数据估算SOH的方法。
技术介绍
SOH是指电池的健康状态，随着电池使用时间增加，电池会逐渐衰老，出现内阻增大、电池容量衰减等现象，对电池的使用和BMS相关算法均有很大影响，因此时刻关注电池的健康情况成为电池应用过程的关键。目前估算SOH的方法主要是通过前期实验室进行充放电试验累积获得SOH和电池电压温度的关系，然后后期与实车数据进行对比，从而获得电池当前的健康状态、并对电池未来健康状态的变化趋势进行估算。这种方法需要前期进行大量试验，测试获得不同电流、不同循环次数下的容量、电压、温度的数据，周期长，数据量大，需要投入大量的人力物力，而且更换电池型号后，需要对新电池重新进行测试匹配。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种节约人力、适用性广的基于大数据估算SOH的方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于大数据估算SOH的方法，包括如下步骤：1)在动力电池出厂时测算动力电池的额定容量、并上传到大数据云平台进行存储；2)动力电池每次进行直流充电时，采集动力电池的相关数据、并上传到大数据平台，大数据平台根据预设的筛选条件对上传数据进行筛选处理，计算出动力电池在特定电压范围内的实时容量、并进行存储；3)通过存储的实时容量计算出每个月的平均容量，并通过平均容量与额定容量的比值计算出相对SOH；4)通过多项式拟合，获得相对SOH的拟合曲线；5)随着动力电池的持续使用，重复步骤2和步骤3得到新的相对SOH数据，然后通过多项式拟合对步骤4得到的拟合曲线进行修正。优选的，动力电池的实时容量计算方法如下：在动力电池进行直流充电时，以动力电池电压达到预设的下限电压的时刻为t0，以动力电池电压达到预设的上限电压的时刻为t1，通过安培积分计算出每次直流充电时、动力电池在下限电压到上限电压范围内的实时容量；计算公式如下：优选的，计算动力电池的实时容量的筛选条件还包括充电电流大小和环境温度。优选的，当动力电池为三元电芯时，筛选条件如下：充电电流0.5C，环境温度20～30℃，下限电压3.7V，上限电压4V。优选的，动力电池的额定容量是动力电池在电压范围3.7～4.0V内的额定容量。优选的，动力电池的额定容量在环境温度25℃，充电电流0.5C的条件下测得。本专利技术的有益效果集中体现在，本专利技术在动力电池每次进行直流充电时，根据采集到的动力电池的相关数据，通过大数据云平台计算出动力电池在充电过程中某一特定电压范围内的实时容量，然后根据实时容量以月为单位计算出动力电池的平均容量，并根据平均容量与额定容量的比值得到相对SOH，最后根据计算出的多个相对SOH数据得到相对SOH的拟合曲线。动力电池的相对SOH拟合曲线体现了动力电池健康状态的变化趋势，通过相对SOH的拟合曲线，即可对动力电池的SOH进行估算和预测。本专利技术不仅可以监测动力电池的当前健康状态，还能通过拟合曲线对健康状态的变化趋势进行估算，且更换新型号的动力电池后，也无需进行大量的测试匹配，只需在每次直流充电时获取动力电池的相关数据，就可以得到动力电池的相对SOH拟合曲线、对动力电池的健康状态进行评估；不仅节约了大量的人力物力、而且具有广泛的适用性，具有推广使用的价值。此外，随着动力电池的持续使用，相对SOH拟合曲线还可以根据后续采集的数据进行进一步的修正，从而使相对SOH的拟合曲线可以随着动力电池的实际使用情况而获得及时更新，进而提高了估算和预测的准确性。附图说明图1是本专利技术的流程框图。具体实施方式下面结合附图1进一步阐述本专利技术。一种基于大数据估算SOH的方法，包括如下步骤：1)在动力电池出厂时测算动力电池的额定容量、并上传到大数据云平台进行存储；2)动力电池每次进行直流充电时，采集动力电池的相关数据、并上传到大数据平台，大数据平台根据预设的筛选条件对上传数据进行筛选处理，计算出动力电池在特定电压范围内的实时容量、并进行存储；应当理解的是，动力电池的电压会在直流充电过程中缓慢增加，大数据平台会根据上传的数据计算出动力电池在预设的下限电压到上限电压范围内的实时容量。3)通过存储的实时容量计算出每个月的平均容量，并通过平均容量与额定容量的比值计算出相对SOH；4)通过多项式拟合，获得相对SOH的拟合曲线；5)随着动力电池的持续使用，重复步骤2和步骤3得到新的相对SOH数据，然后通过多项式拟合对步骤4得到的拟合曲线进行修正。进一步地，动力电池的实时容量计算方法如下：在动力电池进行直流充电时，以动力电池电压达到预设的下限电压的时刻为t0，以动力电池电压达到预设的上限电压的时刻为t1，通过安培积分计算出每次直流充电时、动力电池在下限电压到上限电压范围内的实时容量；计算公式如下：进一步地，计算动力电池的实时容量的筛选条件还包括充电电流大小和环境温度。进一步地，当动力电池为三元电芯时，筛选条件如下：充电电流0.5C，环境温度20～30℃，下限电压3.7V，上限电压4V。应当理解的是，本文所述的充电电流均以额定容量为标准进行计算。进一步地，动力电池的额定容量是动力电池在电压范围3.7～4.0V内的额定容量。进一步地，动力电池的额定容量在环境温度25℃，充电电流0.5C的条件下测得。应当理解的是，为消除误差，可在相同条件下进行三次试验，并对三次试验的结果求平均值，从而获得动力电池的额定容量。下面以三元电芯动力电池为例，阐述本专利技术的实施方式：1)在动力电池出厂时，在环境温度25℃、充电电流0.5C的条件下，测算动力电池在3.7～4.0V范围内的额定容量；重复进行三次求平均值，从而确定动力电池的额定容量、并上传到大数据云平台进行存储。2)在动力电池使用过程中，每次动力电池进行直流充电时，采集动力电池的相关数据、并上传到大数据云平台，大数据云平台对上传的数据进行筛选，当筛选条件满足：充电电流0.5C，环境温度20～30℃时，计算出动力电池在3.7～4.0V范围内的实时容量、并进行存储。3)根据存储的实时容量数据，计算出动力电池每个月的平均容量，然后通过平均容量与额定容量的比值确定动力电池每个月的相对SOH值。4)通过多项式拟合的方法，根据动力电池每月的相对SOH值得到动力电池相对SOH的拟合曲线。应当理解的是，通过相对SOH拟合曲线，不仅能够得知动力电池的历史健康状态和当前健康状态，还能对动力电池的未来健康状态进行估算和预测；随着动力电池的持续使用，相对SOH拟合曲线还可以根据后续采集的数据进行进一步的修正，从而使相对SOH的拟合曲线可以随着动力电池的实际使用情况而获得及时更新，进而提高了估算和预测的准确性。此外，还可以根据计算出的相对SOH值实时更新BMS程序里的SOH值，从而对BMS程序进行标定、作为BMS其他算法的计算参数，避免因动力电池容量衰减而导致BMS算法误差增大。虽然以上描述了本专利技术的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本专利技术的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于大数据估算SOH的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)在动力电池出厂时测算动力电池的额定容量、并上传到大数据云平台进行存储；2)动力电池每次进行直流充电时，采集动力电池的相关数据、并上传到大数据平台，大数据平台根据预设的筛选条件对上传数据进行筛选处理，计算出动力电池在特定电压范围内的实时容量、并进行存储；3)通过存储的实时容量计算出每个月的平均容量，并通过平均容量与额定容量的比值计算出相对SOH；4)通过多项式拟合，获得相对SOH的拟合曲线；5)随着动力电池的持续使用，重复步骤2和步骤3得到新的相对SOH数据，然后通过多项式拟合对步骤4得到的拟合曲线进行修正。

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据估算SOH的方法，其特征在于：包括如下步骤：1)在动力电池出厂时测算动力电池的额定容量、并上传到大数据云平台进行存储；2)动力电池每次进行直流充电时，采集动力电池的相关数据、并上传到大数据平台，大数据平台根据预设的筛选条件对上传数据进行筛选处理，计算出动力电池在特定电压范围内的实时容量、并进行存储；3)通过存储的实时容量计算出每个月的平均容量，并通过平均容量与额定容量的比值计算出相对SOH；4)通过多项式拟合，获得相对SOH的拟合曲线；5)随着动力电池的持续使用，重复步骤2和步骤3得到新的相对SOH数据，然后通过多项式拟合对步骤4得到的拟合曲线进行修正。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据估算SOH的方法，其特征在于：动力电池的实时容量计算方法如下：在动力电池进行直流充电时，以动力电池电压达到预设的下限电压的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖茜，陕亮亮，陈柯宇，
申请(专利权)人：成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51