一种动力电池健康状态的评估方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种动力电池健康状态的评估方法和装置，所述方法包括：获取动力电池的历史数据；基于历史数据计算出动力电池的容量、内阻、充电截止单体压差，以及恒流充电截止单体压差；采用容量计算出动力电池的容量健康状态、采用内阻计算出动力电池的内阻健康状态、采用充电截止单体压差计算出动力电池的充电截止单体压差健康状态，以及采用恒流充电截止单体压差计算出动力电池的恒流充电截止单体压差健康状态；依据容量健康状态、内阻健康状态、充电截止单体压差健康状态，以及恒流充电截止单体压差健康状态来确定动力电池的健康状态。本发明专利技术实施例能够准确、快速、低成本的进行动力电池SOH评估。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池健康状态的评估方法和装置
本专利技术涉及蓄电池
，特别是涉及一种动力电池健康状态的评估方法和一种动力电池健康状态的评估装置。
技术介绍
动力电池是电动汽车的能量载体，如何准确评估动力电池的健康状态(SOH，stateofhealth)是动力电池领域的关键技术，特别是正在服役的动力电池以及已经退役的动力电池的SOH的准确评估关系到电动汽车的安全以及梯次利用的安全。现在技术中，有以下几种方式来评估动力电池的健康状态：1、将处于放电截止状态的电池组充电至满电状态，根据电池组处于放电截止状态时的可用容量和处于满电状态时的充电总容量计算电池组最大可用容量，根据电池组总容量与设定的初始标称容量，估算电池组的SOH。该方法需要满足一定条件的充放电测试计算最大可用容量，进而求得SOH，在电动汽车工况时较难获得符合上述要求的数据，并且该SOH只考察了容量因素，内阻、压差等对电动汽车性能有重要影响的因素没有考虑。2、构建与混合动力汽车中电池模组对应的电池模组内阻模型，及电池单体对应的单体电模型；基于电池模组内阻模型计算第一SOH值；基于单体电模型计算第二SOH值；选取第一SOH值和第二SOH值两者中较小的SOH值作为所述混合动力汽车的SOH值。存在的不足在于电池建模需要大量的试验和电化学理论，估算周期长、难度大，并且该方法只考察了内阻因素，容量、压差等对电动汽车性能有重要影响的因素没有考虑。3、利用冗余处理方法处理估算的实际容量和欧姆内阻，利用实际容量与欧姆内阻分别估算电池的健康状态，并由他们之间的关系加权处理得到电池真实的健康状态。该方法的不足在于需要使用卡尔曼滤波算法辨识系统参数，对计算能力要求很高，并且该方法只考察了容量和内阻因素，压差对电动汽车性能有重要影响的因素没有考虑。4、跟踪用户应用的动力电池数据，并对该动力电池数据进行分类存储；以动力电池数据中的实测电流、端电压和表面温度作为输入样本，构建动力电池数据的训练数据集，得到LSSVM回归模型；根据参数构建动力电池健康状态训练模型，对当前充电电池单元进行健康评估；以电池当前最大容量作为健康状态评价指标，构建动力电池健康状态模型，并进行优化；将数据库中的电压、电流、温度以及时间信息通过通信协议传输到监测平台上，由监测平台计算电池的SOH。该方法的不足在于只考虑了容量因素，内阻、压差等对电动汽车性能有重要影响的因素没有考虑。动力电池的SOH与容量、内阻、压差、自放电等参数密切相关，只有综合考虑容量、内阻、压差、自放电等参数才能准确评估SOH。此外，正在服役的动力电池很难通过测量的方法得到上述参数进而评估动力电池的SOH，已经退役动力电池的残值评估、快速分选等梯次利用关键技术需要建立准确评估动力电池SOH的基础之上，因此如何利用动力电池服役期间电池管理系统采集的数据方便、快捷、低成本、准确地实现动力电池SOH评估是急需解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术实施例提出了一种动力电池健康状态的评估方法和相应的一种动力电池健康状态的评估装置。为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种动力电池健康状态的评估方法，包括：获取所述动力电池的历史数据；基于所述历史数据计算出所述动力电池的容量、内阻、充电截止单体压差，以及恒流充电截止单体压差；采用所述容量计算出所述动力电池的容量健康状态、采用所述内阻计算出所述动力电池的内阻健康状态、采用所述充电截止单体压差计算出所述动力电池的充电截止单体压差健康状态，以及采用所述恒流充电截止单体压差计算出所述动力电池的恒流充电截止单体压差健康状态；依据所述容量健康状态、内阻健康状态、充电截止单体压差健康状态，以及恒流充电截止单体压差健康状态来确定所述动力电池的健康状态。优选的，所述动力电池的容量健康状态通过如下公式计算所得：其中，Q为动力电池容量，Q0为动力电池初始容量，SOH_Q为动力电池容量健康状态。优选的，所述动力电池的内阻健康状态通过如下公式计算所得：其中，R为动力电池内阻，R0为动力电池初始内阻，(n+1)*R0为动力电池寿命终止时内阻，n*R0为动力电池初始内阻的n倍，n为正整数，SOH_R为动力电池内阻健康状态。优选的，所述动力电池的充电截止单体压差健康状态通过如下公式计算所得：其中，C_△V为动力电池充电截止单体压差，C_△VINIT为动力电池初始充电截止单体压差，C_△VEOL为动力电池寿命终止时充电截止单体压差，SOH_C_△V为动力电池充电截止单体压差健康状态。优选的，所述动力电池的恒流充电截止单体压差健康状态通过如下公式计算所得：其中，CC_△V为动力电池恒流充电截止单体压差，CC_△VINIT为动力电池初始恒流充电截止单体压差，CC_△VEOL为动力电池寿命终止时恒流充电截止单体压差，SOH_CC_△V为动力电池恒流充电截止单体压差健康状态。优选的，所述动力电池的健康状态通过如下公式所得：SOH＝SOH_Q*a+SOH_R*b+SOH_C_ΔV*c+SOH_CC_ΔV*d；其中，a、b、c、d分别为容量健康状态、内阻健康状态、充电截止单体压差健康状态、恒流充电截止单体压差健康状态的权重系数，并且满足a+b+c+d＝1，SOH为动力电池健康状态。相应的，本专利技术实施例公开了一种动力电池健康状态的评估装置，包括：获取模块，用于获取所述动力电池的历史数据；第一计算模块，用于基于所述历史数据计算出所述动力电池的容量、内阻、充电截止单体压差，以及恒流充电截止单体压差；第二计算模块，用于采用所述容量计算出所述动力电池的容量健康状态、采用所述内阻计算出所述动力电池的内阻健康状态、采用所述充电截止单体压差计算出所述动力电池的充电截止单体压差健康状态，以及采用所述恒流充电截止单体压差计算出所述动力电池的恒流充电截止单体压差健康状态；判断模块，用于依据所述容量健康状态、内阻健康状态、充电截止单体压差健康状态，以及恒流充电截止单体压差健康状态来确定所述动力电池的健康状态。优选的，所述动力电池的容量健康状态通过如下公式计算所得：其中，Q为动力电池容量，Q0为动力电池初始容量，SOH_Q为动力电池容量健康状态。优选的，所述动力电池的内阻健康状态通过如下公式计算所得：其中，R为动力电池内阻，R0为动力电池初始内阻，(n+1)*R0为动力电池寿命终止时内阻，n*R0为动力电池初始内阻的n倍，n为正整数，SOH_R为动力电池内阻健康状态。优选的，所述动力电池的充电截止单体压差健康状态通过如下公式计算所得：其中，C_△V为动力电池充电截止单体压差，C_△VINIT为动力电池初始充电截止单体压差，C_△VEOL为动力电池寿命终止时充电截止单体压差，SOH_C_△V为动力电池充电截止单体压差健康状态。优选的，所述动力电池的恒流充电截止单体压差健康状态通过如下公式计算所得：其中，CC_△V为动力电池恒流充电截止单体压差，CC_△VINIT为动力电池初始恒流充电截止单体压差，CC_△VEOL为动力电池寿命终止时恒流充电截止单体压差，SOH_CC_△V为动力电池恒流充电截止单体压差健康状态。优选的，所述动力电池的健康状态通过如下公式所得：SOH＝SOH_Q*a+SOH_R*b+SOH_C_ΔV*c+SOH_CC_ΔV*d；其中，a、b、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池健康状态的评估方法，其特征在于，包括：获取所述动力电池的历史数据；基于所述历史数据计算出所述动力电池的容量、内阻、充电截止单体压差，以及恒流充电截止单体压差；采用所述容量计算出所述动力电池的容量健康状态、采用所述内阻计算出所述动力电池的内阻健康状态、采用所述充电截止单体压差计算出所述动力电池的充电截止单体压差健康状态，以及采用所述恒流充电截止单体压差计算出所述动力电池的恒流充电截止单体压差健康状态；依据所述容量健康状态、内阻健康状态、充电截止单体压差健康状态，以及恒流充电截止单体压差健康状态来确定所述动力电池的健康状态。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池健康状态的评估方法，其特征在于，包括：获取所述动力电池的历史数据；基于所述历史数据计算出所述动力电池的容量、内阻、充电截止单体压差，以及恒流充电截止单体压差；采用所述容量计算出所述动力电池的容量健康状态、采用所述内阻计算出所述动力电池的内阻健康状态、采用所述充电截止单体压差计算出所述动力电池的充电截止单体压差健康状态，以及采用所述恒流充电截止单体压差计算出所述动力电池的恒流充电截止单体压差健康状态；依据所述容量健康状态、内阻健康状态、充电截止单体压差健康状态，以及恒流充电截止单体压差健康状态来确定所述动力电池的健康状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力电池的容量健康状态通过如下公式计算所得：其中，Q为动力电池容量，Q0为动力电池初始容量，SOH_Q为动力电池容量健康状态。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力电池的内阻健康状态通过如下公式计算所得：其中，R为动力电池内阻，R0为动力电池初始内阻，(n+1)*R0为动力电池寿命终止时内阻，n*R0为动力电池初始内阻的n倍，n为正整数，SOH_R为动力电池内阻健康状态。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力电池的充电截止单体压差健康状态通过如下公式计算所得：其中，C_△V为动力电池充电截止单体压差，C_△VINIT为动力电池初始充电截止单体压差，C_△VEOL为动力电池寿命终止时充电截止单体压差，SOH_C_△V为动力电池充电截止单体压差健康状态。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力电池的恒流充电截止单体压差健康状态通过如下公式计算所得：其中，CC_△V为动力电池恒流充电截止单体压差，CC_△VINIT为动力电池初始恒流充电截止单体压差，CC_△VEOL为动力电池寿命终止时恒流充电截止单体压差，SOH_CC_△V为动力电池恒流充电截止单体压差健康状态。6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的方法，其特征在于，所述动力电池的健康状态通过如下公式所得：SOH＝SOH_Q*a+SOH_R*b+SOH_C_ΔV*c+SOH_CC_ΔV*d；其中，a、b、c、d分别为容量健康状态、内阻健康状态、充电截止单体压差健康状态、恒流充电截止单体压差健康状态的权重系数，并且满足a+b+c+d＝1，SOH为动力电池健康状态。7.一种动力电池健康状态的评估装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍剑明，孙艳，聂佳，
申请(专利权)人：上海科列新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31