一种动力电池组SOH估算方法及系统技术方案

技术编号:37858876 阅读:13 留言:0更新日期:2023-06-15 20:49
本发明专利技术涉及一种动力电池组SOH估算方法及系统,属于新能源汽车电池组技术领域,估算方法包括计算当前所有电池单体第i+1次循环后的SOH值与第i次循环后电池单体平均值SOH值的标准差,确定标准差的临界值,将标准差与临界值进行比较;计算当前所有电池单体第i+2次循环后的SOH值与第i+1次循环后电池单体平均值SOH值的标准差,确定标准差的临界值,将标准差与临界值进行比较,通过两次标准差与临界值的比较来选择对应的动力电池组的SOH计算公式,从而输出最终的动力电池组SOH值。本发明专利技术能够简单快捷且实时地估算出动力电池组的SOH值,确定动力电池在使用环境下的SOH衰减过程,通过监测动力电池组,从而评估出电池的可用寿命,便于对动力电池组进行管理。便于对动力电池组进行管理。便于对动力电池组进行管理。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池组SOH估算方法及系统


[0001]本专利技术属于新能源汽车安全智能驾驶
,特别涉及一种动力电池组SOH估算方法控制方法。

技术介绍

[0002]新能源汽车以清洁能源

电能作为驱动源,越来越受到用户的喜爱。随着新能源汽车行业的快速发展,动力电池组的健康安全状态越来越被重视,SOH是评估电池性能衰退的关键性指标,电池性能会随着电池内部材料不可逆转的化学变化而下降,放电深度、充放电截止电压、循环区间、运行温度、充放电速率等对电池的老化状态及循环寿命均存在影响,汽车行业标准明确规定动力电池的寿命SOH即为电池健康度降到80%就会有影响,通过SOH可以判断电池的寿命并预测电池是否能继续使用。所以,对于动力电池整个生命周期内的SOH的获取及正确估算,有效进行故障状态监控及安全预警,进而降低电池发生故障风险,保护车辆人员安全拥有重要意义。
[0003]动力电池内部结构状态复杂多变,目前对动力电池组的健康状态进行研究主要采用特征法、模型法、数据驱动类方法等方式;对于SOH的定义目前多从容量、内阻、电量等电池特征参数进行体现,目前业内比较认可的定义为电池当前可用容量占电池出厂容量之间的百分比。
[0004]现有的SOH算法,在电池闲置状态进行,而且一般需要数小时静置后电池才能达到稳定状态,而储能电池要求不间断供电运行,因此也不适合储能电池的使用,难以兼顾精度和实时性,不利于对电池和电动汽车的安全监测。

技术实现思路

[0005]针对上述问题,本专利技术能够简单快捷且实时地估算出动力电池组的SOH值,确定动力电池在使用环境下的SOH衰减过程,通过监测动力电池组的实时数据,从而评估出电池的可用寿命。
[0006]本专利技术为克服现有技术存在的问题,提供如下技术方案:
[0007]一种动力电池组SOH估算方法,包括:
[0008]计算当前N节电池单体第i次循环后的计算电池单体平均值
[0009][0010]计算N节电池单体第i+1次循环后的
[0011]计算当前N节电池单体第i+1次循环后的与第i次循环后电池单体平均值的标准差ε
i

[0012]确定标准差的临界值β;
[0013]将标准差ε
i
与临界值β进行比较;
[0014]同理,根据当前N节电池单体第i+1次循环后的计算电池单体平均值
[0015]计算N节电池单体第i+2次循环后的
[0016]计算当前N节电池单体第i+2次循环后的与第i+1次循环后电池单体平均值的标准差ε
i+1

[0017]确定标准差的临界值β;
[0018]将标准差ε
i+1
与临界值β进行比较;
[0019]若ε
i
、ε
i+1
均小于β,输出动力电池组为
[0020]若ε
i
小于β,ε
i+1
大于β,输出动力电池组为
[0021]若ε
i
大于β,ε
i+1
大于β,输出动力电池组为同时对电池管理系统给出第N节单体电芯SOH异常报警信号;
[0022]其中,j表示异常电芯的个数;为当前(N

j)节正常电池单体第i+1次循环后的电池单体SOH平均值;为当前j节异常电池单体第i+2次循环后的电池单体SOH。
[0023]输出动力电池组的SOH。
[0024]进一步地,所述电池单体的SOH计算为:
[0025][0026]其中,Q为当前使用时的电池容量;Q
rate
为电池出厂时的额定容量。
[0027]进一步地,所述第i次充放电循环后电池单体的平均值计算为:
[0028][0029]其中,为当前所有N节电池单体第i次循环后的SOH值,当i=0时,以为首次额定SOH;以动力电池组出厂是为首次额定健康状态SOH值,根据电池串并联单体N计算电池单体的平均值额定健康状态直到第i次充放电循环后电池单体的平均值
[0030]进一步地,所述当前N节电池单体第i+1次循环后的与第i次循环后电池单体平均值的标准差ε计算为:
[0031][0032]其中,—为第i次动力电池组中电池单体的平均值健康状态;—为
第i+1次电池单体的健康状态;n—为电池充放电总循环次数;i—为第i次充放电循环;ε—当前第N个电池单体第i+1次循环后的与第i次循环后电池单体平均值的标准差。
[0033]进一步地,所述标准差的临界值β是根据电池的衰减情况来确定,动力电池组出厂的首次单体SOH
i

arv
定义为100%,从下一个充放电循环开始,单体SOH存在衰减降低的情况,记为SOH2,通过标准差ε可计算出第i+1次单体与第i次电池平均之间的标准差来计算电池的衰减情况。
[0034]进一步地,当标准差ε
i
、ε
i+1
均小于临界值β时,输出动力电池组为
[0035]进一步地,当标准差ε
i
小于临界值β,ε
i+1
大于临界值β时,输出动力电池组为
[0036]进一步地,当标准差ε
i
大于临界值β,ε
i+1
大于临界值β时,输出动力电池组为同时对电池管理系统给出第N节单体电芯SOH异常报警信号。
[0037]一种动力电池组SOH估算系统,包括:电池容量数据获取模块、数据处理模块、处理器,所述电池容量数据获取模块、数据处理模块与处理器连接,所述处理器执行所述的动力电池组SOH估算方法。
[0038]本专利技术的有益效果:本专利技术能够简单快捷且实时地估算出动力电池组的SOH值,通过对电池充放电循环测试,能够对电池整个寿命周期的性能进行监测,确定动力电池在使用环境下的SOH衰减过程,通过监测动力电池组的实时数据,从而评估出电池的可用寿命,便于对动力电池组进行管理,对电池和电动汽车的进行安全监测。
[0039]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]图1示出了根据本专利技术实施例一种动力电池组SOH估算方法的流程图。
具体实施方式
[0042]在下文中,仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样,在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下,可通过各种不同方式修改所描述的实施例。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池组SOH估算方法,其特征在于:包括:计算当前N节电池单体第i次循环后的计算电池单体平均值计算N节电池单体第i+1次循环后的计算当前N节电池单体第i+1次循环后的与第i次循环后电池单体平均值的标准差ε
i
;确定标准差的临界值β;将标准差ε
i
与临界值β进行比较;同理,根据当前N节电池单体第i+1次循环后的计算电池单体平均值计算N节电池单体第i+2次循环后的计算当前N节电池单体第i+2次循环后的与第i+1次循环后电池单体平均值的标准差ε
i+1
;确定标准差的临界值β;将标准差ε
i+1
与临界值β进行比较;若ε
i
、ε
i+1
均小于β,输出动力电池组为若ε
i
小于β,ε
i+1
大于β,输出动力电池组为若ε
i
大于β,ε
i+1
大于β,输出动力电池组为同时对电池管理系统给出第N节单体电芯SOH异常报警信号;其中,j表示异常电芯的个数;为当前(N

j)节正常电池单体第i+1次循环后的电池单体SOH平均值;为当前j节异常电池单体第i+2次循环后的电池单体SOH。2.如权利要求1所述的动力电池组SOH估算方法,其特征在于:所述电池单体的SOH计算为:其中,Q为当前使用时的电池容量;Q
rate
为电池出厂时的额定容量。3.如权利要求1所述的动力电池组SOH估算方法,其特征在于:所述第i次充放电循环后电池单体的平均值计算为:其中,为当前所有N节电池单体第i次循环后的SOH值,当i=0时,以为首次额定SOH;以动力电池组出厂是为首次额定健康状态SOH值,根据电池串并联单体
N计算电池单体的平均值额定健康状态直到第i次充放电循环后电池单体的平均值4.如权利要求1所述的动力电池组SOH估算方法,其特征在于:所述当前N节电池单体第i+1次循环后的与第i次循环后电池单体平均值的标准...

【专利技术属性】
技术研发人员:姚成信宋开通王恒
申请(专利权)人:奇瑞新能源汽车股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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