System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种动力电池SOH估算方法技术_技高网

一种动力电池SOH估算方法技术

技术编号:41236917 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-09 23:50
本发明专利技术公开了一种动力电池SOH估算方法,确定不同环境温度和充电倍率对动力电池充电容量影响的权重因子;确定不同环境温度下动力电池的可用充电容量占可用放电容量的比例系数;基于所述权重因子和比例系数估算全周期的动力电池SOH。本发明专利技术基于环境温度和充电倍率对充电容量的影响程度以及可用充电容量与可用放电容量关联关系估算动力电池SOH,估算精度更高,有助于动力电池高效可靠使用,提升动力电池及车辆的安全等级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于动力电池,具体涉及一种动力电池soh估算方法。


技术介绍

1、soh(state of health)是动力电池的一个关键参数,它是动力电池老化状态的衡量指标,直接影响到动力电池及电动车辆的实用性和安全性,而soh无法从动力电池外特性采集获取,需要结合动力电池外特性进行二次计算得到,方法的选择对于动力电池soh估算很重要。目前,动力电池soh估算方法主要是基于容量变化和基于内阻变化两种,其中基于容量变化的估算方法使用较多。

2、基于容量变化的动力电池soh估算原理公式为soh=cr/cb*100%,其中cr为可用容量、cb为额定容量,在动力电池充电或放电过程中通过监测容量变化,结合soh估算公式,就可以得到动力电池实时soh值。相比放电,充电时soh估算需求的电流变化较为平缓,因此现有方案绝大多数在动力电池充电工况时进行soh估算。

3、目前,在充电工况下估算动力电池soh的方法是首先分别记录充电起始与结束soc值soc0、soc1,同时通过安时积分法计算充电过程的累计充电容量cc,然后将累计充电容量除以充电的soc变化量就可以得到动力电池可用充电容量cr,即cr=cc/(soc1-soc0),最后用动力电池可用充电容量与额定容量的比值计算算出soh即soh=cr/cb*100%。

4、现有技术方案在充电工况下虽然能够估算动力电池soh,但存在如下缺点:

5、1)现有技术只是简单通过安时积分法计算充电过程中累计充电容量,这种算法的前提是动力电池处于常温恒温(25℃)和标准倍率恒流(1c)的充电工况,但是实际充电过程中环境温度和充电倍率是动态变化的,现有技术未考虑温度和充电倍率对充电容量的影响,这样估算出来的soh精度差;

6、2)动力电池soh的估算原理公式中可用容量与额定容量具体为可用放电容量与额定放电容量,soh为可用放电容量与额定放电容量的比值,现有技术用可用充电容量代替可用放电容量来估算soh,而动力电池的可用充电容量与可用放电容量不相等,这样估算出来的soh精度也较低。


技术实现思路

1、本专利技术的目的就是为了解决上述
技术介绍
存在的不足,提供一种精度高、可靠性高的动力电池soh估算方法。

2、本专利技术采用的技术方案是:一种动力电池soh估算方法,

3、确定不同环境温度和充电倍率对动力电池充电容量影响的权重因子;

4、确定不同环境温度下动力电池的可用充电容量占可用放电容量的比例系数;

5、基于所述权重因子和比例系数估算全周期的动力电池soh。

6、进一步地,确定权重因子的过程为:

7、以第一设定环境温度、设定充电倍率为基准点,在基准点下将动力电池从0%soc恒流充电至100%soc,计算在基准点下充电过程的累计充电容量ccs;

8、以一个环境温度对应一个充电倍率作为一个试验点,在不同试验点下将动力电池从0%soc恒流充电至100%soc,计算在每个试验点下充电过程的累计充电容量cct;

9、则对应试验点下的权重因子ξcc为ξcc=cct/ccs。

10、进一步地,采用正交l16试验设计并使用最小二乘法绘制权重因子ξcc—(t,r)点阵图,t为环境温度,r为充电倍率。

11、进一步地,确定比例系数的过程为:

12、以一个环境温度作为一个试验点,在不同试验点下将动力电池从0%soc恒流充电至100%soc,计算在每个试验点下充电过程的累计充电容量ccr;

13、每个试验点动力电池充电至100%soc后,静置设定时间,然后以设定放电倍率放电至0%soc,计算对应试验点放电过程的累计放电容量cdr;

14、则对应试验点下的比例系数为ξcd为ξcd=ccr/cdr。

15、进一步地,估算动力电池soh前,先确定soh估算时机是否满足,若满足,则开始估算动力电池soh;若不满足则继续确定soh估算时机是否满足;

16、估算动力电池soh的过程中,若soh估算结束时机满足,则结束动力电池soh估算。

17、进一步地,当以下条件均满足时,确定soh估算时机满足:

18、1)、环境温度处于第一设定温度范围且连续n个周期内的环境温度变化值小于等于第一设定温度值;

19、2)、充电电流小于第一设定电流且连续n个周期内的充电电流变化值小于等于第一电流阈值;

20、3)、soc处于第一设定区间范围且连续n个周期内的soc增大量小于等于第一设定阈值。

21、进一步地,当以下任意条件满足时,确定soh估算结束时机满足:

22、1)、环境温度处于第二设定温度范围或连续n个周期内的环境温度变化值大于第二设定温度值;

23、2)、充电电流大于等于第二设定电流或连续n个周期内的充电电流变化值大于第二电流阈值;

24、3)、soc处于第二设定区间范围或连续n个周期内的soc增大量大于第二设定阈值。

25、进一步地,通过以下公式估算全周期的动力电池soh

26、

27、其中,te和tb分别为全周期的结束时刻和开始时刻,csd为阶段周期的累计放电容量,soce和socb分别为全周期的结束soc和开始soc,cb为动力电池额定容量。

28、进一步地,通过以下公式估算阶段周期的累计放电容量

29、

30、其中,t0和t1分别为阶段周期的起始时刻和结束时刻,i为充电电流,ξcc为阶段周期(t,r)试验点下的权重因子,ξcd为阶段周期环境温度下的比例系数。

31、更进一步地,估算动力电池soh的过程中,设定环境温度每变化第三设定温度值或充电倍率变化达到设定充电倍率值为一个阶段周期,其中以先满足的条件为准。

32、本专利技术的有益效果是:

33、本专利技术基于环境温度和充电倍率对充电容量的影响程度以及可用充电容量与可用放电容量关联关系估算动力电池soh,估算精度更高,有助于动力电池高效可靠使用,提升动力电池及车辆的安全等级。

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【技术保护点】

1.一种动力电池SOH估算方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:确定权重因子的过程为:

3.根据权利要求2所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:采用正交L16试验设计并使用最小二乘法绘制权重因子ξCC—(T,R)点阵图,T为环境温度,R为充电倍率。

4.根据权利要求1所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:确定比例系数的过程为:

5.根据权利要求1所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:当以下条件均满足时,确定SOH估算时机满足:

7.根据权利要求5所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:当以下任意条件满足时,确定SOH估算结束时机满足:

8.根据权利要求1所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:通过以下公式估算全周期的动力电池SOH

9.根据权利要求8所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:通过以下公式估算阶段周期的累计放电容量

10.根据权利要求9所述的动力电池SOH估算方法,其特征在于:估算动力电池SOH的过程中,设定环境温度每变化第三设定温度值或充电倍率变化达到设定充电倍率值为一个阶段周期,其中以先满足的条件为准。

...

【技术特征摘要】

1.一种动力电池soh估算方法,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的动力电池soh估算方法,其特征在于:确定权重因子的过程为:

3.根据权利要求2所述的动力电池soh估算方法,其特征在于:采用正交l16试验设计并使用最小二乘法绘制权重因子ξcc—(t,r)点阵图,t为环境温度,r为充电倍率。

4.根据权利要求1所述的动力电池soh估算方法,其特征在于:确定比例系数的过程为:

5.根据权利要求1所述的动力电池soh估算方法,其特征在于:

6.根据权利要求5所述的动力电池soh估算方法,其特征在于:当以下条件均满足时,...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴道明夏洋孟繁雨黄希光刘洋王健王少华
申请(专利权)人:羿动新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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