电池老化状态的估算方法、装置及电池管理系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池老化状态的估算方法、装置及电池管理系统，其中，方法包括：采集预设电池参数的当前参数值，以及采集电池的当前负载电压；依据当前参数值查询各个老化阶段的实验负载电压与实验参数的对应关系数据，得到多个实验负载电压；将当前负载电压与多个实验负载电压进行比较，确定电池当前所处的老化区间；针对电池当前所处的老化区间进行计数处理得到计数值，判断多个老化区间的计数值之和是否达到预设阈值；若是，则根据各个老化区间的计数值，计算各个老化区间的老化增长率；以及，根据各个老化区间的老化增长率估算电池老化状态。本发明专利技术提供了一种简单且可靠的基于电池的负载电压压降变化规律统计的电池老化状态的估算方案，克服了现有技术中存在的电池老化状态估算复杂、不可靠的问题。

【技术实现步骤摘要】
电池老化状态的估算方法、装置及电池管理系统
本专利技术涉及动力电池
，具体涉及一种电池老化状态的估算方法、装置及电池管理系统。
技术介绍
目前新能源汽车动力电池老化判断的方法主要有以下几种：通过动力电池累积充放电循环次数判断；通过累积充放电安时数(AH)判断；以及，根据电池容量和内阻进行估算等。然而，在实现本专利技术实施例过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：通过动力电池累积充放电循环次数判断电池老化的方法存在适用局限性且判断结果误差较大，例如，针对非插电式混合动力汽车，由于动力电池很难实现完全充电和放电状态，因此难以统计充放电循环次数；通过累积充放电安时数(AH)判断电池老化的方法，由于累积充放电安时数并不能真实反映电池的老化状态，该方法只是从统计学出发的一种估算方法，理论上，电池累积安时数越高，说明电池使用时间越长，电池长时间使用必然会出现老化趋势，因此该估算方法可靠性较差；而根据电池容量和内阻进行估算的方法，由于估算容量和内阻主要基于电池电路模型，但电池电路模型并不能反应真实的电池电化学特性，且电池在实际使用过程中会受工况和环境等复杂因素的影响，使得基于电池模型计算得到的电池内阻和电池容量存在误差，进而影响到电池老化状态的估算的可靠性，且电路模型求解算法较为复杂，占用较多控制器计算资源。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的电池老化状态的估算方法、装置及电池管理系统。根据本专利技术的一个方面，提供了一种电池老化状态的估算方法，包括：步骤S1，在电池管理系统工作的过程中，采集预设电池参数的当前参数值，以及采集电池的当前负载电压；其中，所述预设电池参数包括电池电量、脉冲放电电流以及电池温度；步骤S2，依据当前参数值查询各个老化阶段的实验负载电压与实验参数的对应关系数据，得到与各个老化阶段一一对应的多个实验负载电压；步骤S3，将当前负载电压与多个实验负载电压进行比较，根据比较结果确定电池当前所处的老化区间；步骤S4，针对所述电池当前所处的老化区间进行计数处理得到计数值，判断多个老化区间的计数值之和是否达到预设阈值；若是，则执行步骤S5；若否，则跳转至步骤S1；步骤S5，根据各个老化区间的计数值估算电池老化状态。根据本专利技术的另一方面，提供了一种电池老化状态的估算装置，包括：采集模块，适于在电池管理系统工作的过程中，采集预设电池参数的当前参数值，以及采集电池的当前负载电压；其中，所述预设电池参数包括电池电量、脉冲放电电流以及电池温度；查询模块，适于依据当前参数值查询各个老化阶段的实验负载电压与实验参数的对应关系数据，得到与各个老化阶段一一对应的多个实验负载电压；确定模块，适于将当前负载电压与多个实验负载电压进行比较，根据比较结果确定电池当前所处的老化区间；第一判断模块，适于针对所述电池当前所处的老化区间进行计数处理得到计数值，判断多个老化区间的计数值之和是否达到预设阈值；估算模块，适于根据各个老化区间的计数值估算电池老化状态。根据本专利技术的另一方面，提供了一种电池管理系统，包括上述电池老化状态的估算装置。根据本专利技术的又一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信；存储器用于存放至少一可执行指令，可执行指令使处理器执行上述电池老化状态的估算方法对应的操作。根据本专利技术的再一方面，提供了一种计算机存储介质，存储介质中存储有至少一可执行指令，可执行指令使处理器执行如上述电池老化状态的估算方法对应的操作。由此可见，根据本专利技术方案，采集预设电池参数的当前参数值，以及采集电池的当前负载电压；依据当前参数值查询各个老化阶段的实验负载电压与实验参数的对应关系数据，得到多个实验负载电压；将当前负载电压与多个实验负载电压进行比较，确定电池当前所处的老化区间；针对电池当前所处的老化区间进行计数处理得到计数值，判断多个老化区间的计数值之和是否达到预设阈值；若是，则根据各个老化区间的计数值，计算各个老化区间的老化增长率；以及，根据各个老化区间的老化增长率估算电池老化状态。本专利技术提供了一种简单且可靠的基于电池的负载电压压降变化规律统计的电池老化状态的估算方案，克服了现有技术中存在的电池老化状态估算复杂、以及估算结果不可靠的问题。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了电池的等效电路图；图2示出了根据本专利技术一个实施例的电池老化状态的估算方法的流程图；图3示出了根据本专利技术另一个实施例的电池老化状态的估算方法的流程图；图4示出了根据本专利技术一个实施例的电池老化状态的估算装置的功能框图；图5示出了根据本专利技术实施例的一种计算设备的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。图1示出了电池的等效电路图。如图1所示，其中，E为电池电动势；R为电池内部等效电阻；I为电流(同下文中的脉冲放电电流)，UR为电阻两端电压；U0为负载电压。根据基尔霍夫定律可知：E＝UR+U0公式1由欧姆定律得：UR＝I·R公式2由公式1和公式2可知：U0＝E-I·R公式3当电池老化后，假设内阻增加量为ΔR，则电池的负载电压为：U’0＝E-I·(R+ΔR)公式4同时，由于公式4中的电池电动势E与电池电量和电池温度有关，可以得出：在电池老化的各个时期，电池的负载电压都是与脉冲放电电流、电池电量以及电池温度相关的，即：电池的负载电压会随着脉冲放电电流、电池电量以及电池温度的变化而变化，并且，对应不同的老化阶段，由于电池内阻的不同，呈现出的变化规律(负载电压与脉冲放电电流、电池电量以及电池温度的对应关系)也是不同的。基于此，本专利技术通过将实时采集的电池电路数据与实验得到的各个老化阶段的实验负载电压的变化规律进行匹配，根据匹配结果估算出与当前的电池电阻对应的老化区间，进而估算出电池的老化状态。本专利技术方案只是根据与实时的电池电路数据匹配的变化规律所对应的电池内阻的情况，来估算电池的老化状态，而无需计算出实时的电池电阻，进而避免了电池内阻的计算误差造成的估算结果不可靠；以及，实时的电池电路数据可以直接采集或测量得到，进而避免了复杂的理论计算，简化了算法，降低了软件开发的成本，并且提高了估算结果的可靠性。图2示出了根据本专利技术一个实施例的电池老化状态的估算方法的流程图。如图2所示，该方法包括：步骤S201：在电池管理系统工作的过程中，采集预设电池参数的当前参数值，以及采集电池的当前负载电压。其中，预设电池参数包括电池电量、脉冲放电电流以及电池温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池老化状态的估算方法，其特征在于，包括：步骤S1，在电池管理系统工作的过程中，采集预设电池参数的当前参数值，以及采集电池的当前负载电压；其中，所述预设电池参数包括电池电量、脉冲放电电流以及电池温度；步骤S2，依据当前参数值查询各个老化阶段的实验负载电压与实验参数的对应关系数据，得到与各个老化阶段一一对应的多个实验负载电压；步骤S3，将当前负载电压与多个实验负载电压进行比较，根据比较结果确定电池当前所处的老化区间；步骤S4，针对所述电池当前所处的老化区间进行计数处理得到计数值，判断多个老化区间的计数值之和是否达到预设阈值；若是，则执行步骤S5；若否，则跳转至步骤S1；步骤S5，根据各个老化区间的计数值估算电池老化状态。

【技术特征摘要】
1.一种电池老化状态的估算方法，其特征在于，包括：步骤S1，在电池管理系统工作的过程中，采集预设电池参数的当前参数值，以及采集电池的当前负载电压；其中，所述预设电池参数包括电池电量、脉冲放电电流以及电池温度；步骤S2，依据当前参数值查询各个老化阶段的实验负载电压与实验参数的对应关系数据，得到与各个老化阶段一一对应的多个实验负载电压；步骤S3，将当前负载电压与多个实验负载电压进行比较，根据比较结果确定电池当前所处的老化区间；步骤S4，针对所述电池当前所处的老化区间进行计数处理得到计数值，判断多个老化区间的计数值之和是否达到预设阈值；若是，则执行步骤S5；若否，则跳转至步骤S1；步骤S5，根据各个老化区间的计数值估算电池老化状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S4之后，所述方法还包括：若多个老化区间的计数值之和达到预设阈值，将多个老化区间的计数值都清零。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，所述方法还包括：预定义多个老化阶段，多个老化阶段包括老化初期阶段、老化末期阶段以及至少一个老化中期阶段；针对各个老化阶段，测量不同实验参数对应的实验负载电压，得到各个老化阶段的实验负载电压与实验参数的对应关系数据；其中，实验参数包括电池电量、脉冲放电电流以及电池温度；将各个老化阶段的实验负载电压与实验参数的对应关系数据存储至电池管理系统。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述老化初期阶段具体为电池健康度值为100％的阶段；所述老化末期阶段具体为电池健康度值为85％的阶段。5.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1之前，所述方法还包括：判断当前参数值是否满足预设条件；所述步骤S1具体为：若当前参数值满足预设条件，则采集预设电池参数的当前参数值，以及记录电池的当前负载电压。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断当前参数值是否满足预设条件进一步包括：判断当前电池电量是否在预设电量范围内，若是，则判定当前参数满足预设条件；和/或，判断当前电池温度是否在预设温度范围内，若是，则判定当前参数满足预设条件；和/或，判断当前脉冲放电电流是否在预设电流范围内，若是，则判定当前参数满足预设条件。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预设电量范围具体为90％至100％。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S5进一步包括：根据各个老化区间的计数值，计算各个老化区间的老化增长率；根据各个老化区间的老化增长率估算电池老化状态。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据各个老化区间的计数值，计算各个老化区间的老化增长率具体为：分别计算所述各个老化区间的计数值与所述多个老化区间的计数值之和的比值，将计算结果作为各个老化区间的老化增长率。10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述根据各个老化区间的老化增长率估算电池老化状态进一步包括：判断多个老化区间的老化增长率中的最大值和次最大值的差值是否大于预设差值；若是，则电池当前处于最大的老化增长率对应的老化区间；若否，则电池当前处于最大的老化增长率和次最大的老化增长率对应的过渡区间。11.一种电池老化状态的估算装置，其特征在于，包括：采集模块，适于在电池管理系统工作的过程中，采集预设电池参数的当前参数值，以及采集电池的当前负载电压；其中，所述预设电池参数包括电池电量、脉冲放电电流以及电池温度；查询模块，适于...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷峰，
申请(专利权)人：爱驰汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36