CN102866361A - 一种电池组soh在线估算方法 - Google Patents

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Abstract

一种电池组SOH在线估算方法，通过测量电动汽车实际运行时的温度T、电压V、电流I，利用归一化算法得出函数：SOC=f(T、V、I)，建立温度T、电压V、电流I、荷电状态SOC之间一一对应的数据库，并且利用这个数据库来在线测算最低电压单体电池的SOC，进一步测算池电池组的SOH。本发明的有益效果是：1、由于测算的事最低电压单体电池，而它是制约电池组的可放电容量的关键因素，因此能让用户更直观的了解电池的健康状态，结合SOC值更准确的判断电池的剩余电量，更加准确的估算出电动汽车可续航的里程。2、如果是由于电池容量的衰减造成的问题，通过SOH可以很明显的看出来，提高了售后的服务的效率。

Description

一种电池组SOH在线估算方法
技术领域
    本发明涉及一种电池组健康度在线估算方法。
背景技术
电池组在使用过程中，由于所有电池单体不可能做到完全一致性、自身的充放电温度不相同、自放电率也不相同等原因，导致电池组的容量逐渐衰减，影响电动汽车的行驶里程，对此需要能够在线对电池组的健康状态（SOH）进行估算，以评价电池组还剩余多少容量能被有效利用。电池组的可放电容量受电压最低电压单体电池制约，当最低电压电池单体的电压达到电压下限时，放电停止，因此电池组的可放电容量与最低电池单体有关。
由于用户操作不当造成电池组容量衰减，当电池系统充满电后，很快就使用完，此时电池管理系统各部分都很正常，电池管理系统不会表现出任何故障，像这种情况将给用户和售后服务造成极大的困扰；电池的荷电状态（SOC）只是告诉用户电量还剩下的比例，而不能告诉用户确切的剩余电量，如果电池可用容量衰减，将会造成用户错误估计可行驶里程，造成电动汽车半途因电量不足而被迫停车。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种电池组健康度在线估算方法。
本发明采用以下技术方案解决：
一种通过测算最低电压单体电池在充电过程中容量的变化的电池组健康度在线估算方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）、利用归一化算法得出函数荷电状态与温度、电流、电压之间的关系函数SOC=f(T、V、I)，建立温度、电流、电压与SOC一一对应的数据库；
（2）、充电开始时，用电池管理系统检测出最低电压单体电池的温度、电压、电流，利用第一步中SOC的数据库，计算出此时最低单体电池的SOC1；
（3）、充电结束后，记录整个过程中最低电压单体电池累计充入的电量ChgQ2，通过实时检测此时的温度、电压、电流，利用步骤（1）中SOC的函数，计算出此时最低电压单体电池的SOC2；
（4）、根据步骤（2）中所述的SOC1、步骤3中的SOC2、ChgQ2和Qa3=ChgQ2/（SOC2-SOC1）计算最低电压单体电池此时可利用的实际可用容量；
（5）、计算电池组此刻的实际可用容量Qa4：Qa4=SOC1* Qa3 +ChgQ2；
（6）、根据步骤（5）中所述电池组此刻的实际可用容量Qa4、该电池组出厂时的总容量Q1、和公式SOH= Qa4/Q1*100%计算得到SOH。
本发明的有益效果是：1、由于测算的事最低电压单体电池，而它是制约电池组的可放电容量的关键因素，因此能让用户更直观的了解电池的健康状态，结合SOC值更准确的判断电池的剩余电量，更加准确的估算出电动汽车可续航的里程。 2、如果是由于电池容量的衰减造成的问题，通过SOH可以很明显的看出来，提高了售后的服务的效率。
具体实施方式
针对现有技术存在的缺陷，为了便于本领域技术人员理解，下面对本发明作进一步详细描述：
一种电池组健康度在线估算方法，包括如下步骤，（1）、利用归一化算法得出函数荷电状态与温度、电流、电压之间的关系函数SOC=f(T、V、I)，建立一电压V、温度T、电流I和荷电状态SOC之间一一对应的数据库。在具体工作状况中对步骤（1）中的SOC的数据库进行修正，利用电池管理系统配置的诊断系统，跟踪实车运行，采集车辆运行过程在城市和高速典型路况以及加速、匀速、减速、停车、搁置等特征工作状况下的单体电池电压、电池环境温度、电池充放电容量、电池组工作电流数据，提炼车辆的典型运行工况和特征工况，作为数据库的补充和修改。（2）、充电开始时，用电池管理系统检测出最低电压单体电池的温度、电压、电流，利用步骤（1）中SOC的数据库，计算出此时最低单体电池的SOC1。（3）、充电结束后，记录整个过程中最低电压单体电池累计充入的电量ChgQ2，通过电池管理系统实时检测此时的温度、单体电压、电流，利用步骤（1）中SOC的函数，计算出此时最低电压单体电池的SOC2。（4）、根据步骤（2）中所述的SOC1、步骤3中的SOC2、ChgQ2和Qa3=ChgQ2/（SOC2-SOC1）计算最低电压单体电池此时可利用的实际可用容量。（5）、计算电池组此刻的实际可用容量Qa4：Qa4=SOC1* Qa3 +ChgQ2。（6）、根据步骤（5）中所述电池组此刻的实际可用容量Qa4、该电池组出厂时的总容量Q1、和公式SOH= Qa4/Q1*100%计算得到SOH。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种电池组SOH在线估算方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、统计电动汽车实际运行时电压V、温度T以及电流I与电池的荷电状态SOC之间的对应关系，利用归一化算法得出函数：SOC=f(T、V、I)，建立温度T、电压V、电流I、荷电状态SOC之间一一对应的数据库；
（2）、充电开始时，通过电池管理系统检测出最低电压单体电池的温度、电压、电流，利用步骤（1）中的SOC函数，得出此时最低电压单体电池的荷电状态SOC1；
（3）、充电结束后，记录整个过程中最低电压单体电池累计充入的电量ChgQ2，通过实时检测此时的温度、单体电压、电流，利用步骤（1）中的SOC函数，得出此时最低电压单体电池的SOC2；
（4）、计算最低电压单体电池此时可利用的实际可用容量Qa3，计算公式为：
Qa3=ChgQ2/（SOC2-SOC1）, 该Qa3值即为电池此刻最大充电电量；
（5）、计算电池组此刻的实际可用容量Qa4，计算公式为：Qa4=SOC1* Qa3 +ChgQ2；
（6）、根据步骤（5）中所述电池组此刻的实际可用容量Qa4、该电池组出厂时的总容量Q1、和公式SOH= Qa4/Q1*100%计算得出电池组SOH值。
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