一种估算动力电池SOH的方法技术

技术编号:28939902 阅读:25 留言:0更新日期:2021-06-18 21:42
本发明专利技术涉及一种估算动力电池SOH的方法。该估算动力电池SOH的方法,包括以下步骤:S1、建立锂电池的等效电路模型,基于该模型在线辨识并采集锂电池的开路电压OCV,采集电池管理系统内的SOC;S2、基于采集的OCV与SOC,建立SOC‑OCV关系表,计算电池的出厂容量;S3、在电池运行过程中,持续辨识电池的OCV,基于OCV以及SOC‑OCV关系表,计算并记录电池的实际SOC;S4、标定运行过程中的两个时间点,基于电池的出厂容量与电池的实际SOC获得该两个时间点内的累计充放电容量差与实际SOC差,从而获得电池的当前容量;S5、基于电池的当前容量计算电池的SOH;该估算动力电池SOH的方法,可以极大的提高SOH的计算精度,有利于人力物力的节省,使用成本低,便于行业内SOH推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种估算动力电池SOH的方法
本专利技术属于电动汽车动力电池
,具体涉及一种估算动力电池SOH的方法。
技术介绍
随着国家对新能源汽车的大力发展,作为三大件之一的动力锂电池受到越来越多的关注,动力锂电池的SOC、SOH、SOP等估算方法一直是重点研究领域之一。无论是科研院所还是商业机构,对电池性能指标更多的关注在SOC上,然而,SOH和SOP也是十分重要的性能指标。以本专利技术将要讨论的动力电池SOH为例,它不仅关系到SOC的准确估算,还关系到电池剩余使用寿命估算和电动汽车全生命周期的安全使用,涉及电池的售后维护、梯次利用和残值评估等。目前SOH估算方法可以概略地分为基于实验的方法、基于模型的方法和基于数据驱动的方法三类。基于实验的方法有累计电量查表法、经验公式法、电化学阻抗谱(EIS)法和容量增长分析(ICA)或微分电压分析(DVA)法等。累计电量查表法通过事先实验获得累计充/放电数据与SOH之间的关系,再将当前电池的累计充/放电数据查表,得到电池的SOH,该方法简单,但是由于电池实际运行工况与实验工况有差异,两者衰减速度不同,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种估算动力电池SOH的方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、建立锂电池的等效电路模型,基于该模型在线辨识并采集锂电池的开路电压OCV,采集电池管理系统内的SOC;/nS2、基于采集的OCV与SOC,建立SOC-OCV关系表,计算电池的出厂容量;/nS3、在电池运行过程中,持续辨识电池的OCV,基于OCV以及SOC-OCV关系表,计算并记录电池的实际SOC;/nS4、标定运行过程中的两个时间点,基于电池的出厂容量与电池的实际SOC获得该两个时间点内的累计充放电容量差与实际SOC差,基于充放电容量差与实际SOC差计算电池的当前容量;/nS5、基于电池的当前容量计算电池的SOH。/n

【技术特征摘要】
1.一种估算动力电池SOH的方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、建立锂电池的等效电路模型,基于该模型在线辨识并采集锂电池的开路电压OCV,采集电池管理系统内的SOC;
S2、基于采集的OCV与SOC,建立SOC-OCV关系表,计算电池的出厂容量;
S3、在电池运行过程中,持续辨识电池的OCV,基于OCV以及SOC-OCV关系表,计算并记录电池的实际SOC;
S4、标定运行过程中的两个时间点,基于电池的出厂容量与电池的实际SOC获得该两个时间点内的累计充放电容量差与实际SOC差,基于充放电容量差与实际SOC差计算电池的当前容量;
S5、基于电池的当前容量计算电池的SOH。


2.根据权利要求1所述的一种估算动力电池SOH的方法,其特征在于:在步骤S1中,等效电流模型依次包括串联的电阻R0、由极化电阻RP1和并联连接的极化电容CP1组成的第一RC网络单元、由极化电阻RP2和并联连接的极化电容CP2组成的第二RC网络单元、开路电压VOC、锂电池端电压等于开路电压VOC、第一RC网络单元、第二RC网络单元串联后电路两端电压和。


3.根据权利要求2所述的一种估算动力电池SOH的方法,其特征在于:在步骤S1中,基于等效电路模型计算OCV的具体方法包括以下步骤:
步骤S11,基于电池的等效电流模型,建立系统的状态方程与观测方程;
步骤S12,将系统方程变换成最小二乘形式;
步骤S13,利用基于UD分解的RLS算法计算最小的二乘参数;
步骤S14,由最小二乘参数求解OCV。


4.根据权利要求3所述的一种估算动力电池SOH的方法,其特征在于:
在步骤S11中,系统的状态方程和观测方程为:






其中,



C=[11];
D=R0;
上式中的VP1(K)和VP2(k)分别是2个RC电路k时刻的极化电压,V(k)是k时刻电池的端电压,Δt是采样周期,I(k)是k时刻锂电池上的电流,Voc为常量。


5.根据权利要求4所述的一种估算动力电池SOH的方法,其特征在于:在步骤S12中,最小二乘形式的方程为:



其中,
θ=[θ1,θ2,θ3,θ4,θ5,θ6]T;
且,
θ1=a1+a2;
θ2=-a1a2;
θ3=R0+b1+b2;
θ4=-b1a2-b2a1-R0(a1+a2);
θ5=a1a2R0;
θ6=[1-(a1+a2)+a1a2]Voc。


6.根据权利要求5所述的一种估算动力电池SOH的方法,其特征在于:在步骤S13中,基于UD分解的RLS算...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈永柏王翰超王云姜明军孙艳刘欢江梓贤
申请(专利权)人:力高山东新能源技术有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

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