CN105717458B - 一种电池内阻的在线实时检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池内阻的在线实时检测方法，预先设定一SOC变化量作为记录周期，在车辆运行过程中，电池管理系统启动SOC状态监控，每隔一个SOC变化量实时在线估算电池内阻检测值R测，记录各次估算出的电池内阻检测值R测，依据电池实际的内阻R实随SOC变化量关系图推算出电池连接内阻R连，将推算出的电池连接内阻R连保存在电池管理系统中，后续需要实时在线监测电池内阻R实时，电池管理系统调出所保存的电池连接内阻R连，将在线估算出的电池检测值R测减去电池连接内阻R连即为电池的内阻R实。本发明在检测单体电池内阻、电池组总内阻时，将连接线束内阻进行了过滤，实现了准确检测在线检测单体电池内阻、电池组总内阻，且算法简单，效率高。

Description

一种电池内阻的在线实时检测方法
技术领域
本发明涉及电池内阻检测领域，具体涉及电动汽车的电池内阻检测技术领域，更具体地说，是涉及一种电池内阻的在线实时检测方法。
背景技术
对于电动汽车来讲，动力电池是一种十分普遍的储能元件，其性能对整车性能起着决定作用，而动力电池中，以锂离子电池作为重要储能介质，已在新能源领域得到广泛的应用。
电池剩余电量又称电池的荷电状态(State of Charge；SOC)，是电池状态的重要参数之一，为电动汽车整车的控制策略提供依据。精确估算当前电池剩余电量，保证SOC维持在合理的范围内，防止过充或过放对电池损伤，为我们合理利用电池，提高电池使用寿命，降低维护成本提供了技术方向。另一方面，在行业内，一般用电池的SOH(Section OfHealth)表示电池的健康状态，按照IEEE1188-1996标准，当电池使用一段时间后，电池充满电时的容量低于电池额定容量的80％后，电池就应该被更换。因此，如何准确又可靠得估算出电池的SOC、SOH值，是电池管理系统最基本也是最重要的任务。
电池SOC、SOH值的估算，通常以单体电池内阻及电池组总内阻检测为基础。现阶段单体电池内阻、电池组总内阻检测主要还是采用电压差值和电流差值的比值方法进行，因在线测量时通常通过线束连接，连接的线束必然会产生连接内阻R连，而现有的检测方法中，在线测量的电压都没有减去连接内阻产生的压差，使得计算出来的单体电池内阻、电池组内阻检测值R测包含了连接内阻R连在内，检测值R测与电池实际的内阻值R实存在较大的误差，导致单体电池内阻、电池组总内阻未得到准确获取。
综上所述，现有的电池内助检测方法，单体电池内阻、电池组总内阻检测值R测与实际的内阻值R实均存在较大的误差，导致难以实现电池、电池组的SOC、SOH值的准确估算，影响电池、电池组的有效使用和寿命等。因此，如何减少检测值R测与实际的内阻值R实的误差，提高内阻值的在线实时检测准确度，是行业内急需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种电池内阻的在线实时检测方法，本发明在线实时检测过程中，通过过滤连接内阻对检测结果的误差影响，从而提高了电池实际内阻值的检测准确度。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：一种电池内阻的在线实时检测方法，具体为：预先设定一SOC变化量作为记录周期，在车辆运行过程中，电池管理系统(BMS)启动SOC状态监控，每隔一个SOC变化量实时在线估算电池内阻检测值R测，记录各次估算出的电池内阻检测值R测，依据电池实际的内阻R实随SOC变化量关系图(该关系图可由电池厂家提供，为现有技术)推算出电池连接内阻R连，将推算出的电池连接内阻R连保存在电池管理系统中，后续需要实时在线监测电池内阻R实时，电池管理系统调出所保存的电池连接内阻R连，将在线估算出的电池检测值R测减去电池连接内阻R连即为电池的内阻R实。
优选的，所述预先设定的SOC变化量为首次监控状态下SOC值的5％，或者为前一监控状态下SOC值的5％。
优选的，所述预先设定的SOC变化量为5％。
上述电池内阻的在线实时检测方法，可应用于单体电池内阻的在线实时检测，亦可应用于电池组总内阻的在线实时检测。
当应用于单体电池内阻的在线实时检测时，所述预先设定的SOC变化量为单体电池的SOC变化量，具体如下:
S1.1、电池管理系统对单体电池进行SOC状态监控，每隔一个单体电池的SOC变化量实时在线估算单体电池内阻检测值R单测，记录各次估算出的该单体电池内阻检测值R单测，依据单体电池实际的内阻R单实随SOC变化量关系图(该关系图可由电池厂家提供，为现有技术)推算出单体电池连接内阻R单连，将推算出的单体电池连接内阻R单连保存在电池管理系统中；
S1.2、后续需要实时在线监测该单体电池实际的内阻R单实时，电池管理系统调出所保存的该单体电池连接内阻R单连，将在线估算出的该单体电池检测值R单测减去该单体电池连接内阻R单连即为该单体电池内阻R单实。
上述单体电池内阻的在线实时检测方法中，所述单体电池连接内阻R单连包括检测用连接线束的内阻，该连接线束的内阻在一定使用时间段内可正常使用，为固定值，当连接线束出现老化、松动等明显质量变化时，采用上述步骤S1.1重新推算单体电池连接内阻R单连更新保存在电池管理系统中，后续需要检测单体电池内阻R单实时，执行上述步骤S1.2操作即可。
当应用于电池组总内阻的在线实时检测时，所述预先设定的SOC变化量为整个电池组的SOC变化量，具体如下:
S2.1、对电池组进行SOC状态监控，每隔一个电池组的SOC变化量实时在线估算电池组的总内阻检测值R总测，依据电池组实际总内阻R总实随SOC变化量关系图(该关系图可由电池厂家提供，为现有技术)推算出电池组总连接内阻R总连，将推算出的电池组总连接内阻R总连保存在电池管理系统中；
S2.2、后续需要实时在线监测电池组总内阻R总实时，电池管理系统调出所保存的电池组总连接内阻R总连，将在线估算出的电池组总内阻检测值R总测减去电池组总连接内阻R总连即为电池组总内阻R总实。
上述电池组总内阻的在线实时检测方法中，所述电池组总连接内阻R总连包括检测用连接线束的总内阻，该连接线束的总内阻在一定使用时间段内为固定值，当连接线束出现老化、松动，或电池组出现明显变化时，采用上述步骤S2.1重新推算电池组总连接内阻R总连更新保存在电池管理系统中，后续需要检测电池组总内阻R总实时，执行上述步骤S2.2操作即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明在检测单体电池内阻、电池组总内阻时，将连接线束内阻进行了过滤，实现了对单体电池连接内阻、电池组总连接内阻的估算，估算出的单体电池连接内阻、电池组总连接内阻存储到电池管理系统中，在后续实时在线检测单体电池内阻、电池组总内阻时即可调用，从而实现了准确检测在线检测单体电池内阻、电池组总内阻，且后续的实时在线检测算法简单，效率高。
附图说明
图1是本发明电池内阻的在线实时检测方法流程图。
具体实施方式
总的来说，本发明一种电池内阻的在线实时检测方法，如图1所示，具体为：预先设定一SOC变化量作为记录周期，可为某一具体数值，如5％(如汽车启动时SOC为98％，则接下来每次检测内阻时对应的SOC依次为：95％，88％，83％，78％，73％，……)。所述预先设定的SOC变化量还可以根据实际情况设定，可以设置为3％、7％、9％等。
所述预先设定的SOC变化量还可以为首次监控状态下SOC值的5％(如首次监控状态下的SOC值为100，那第2、3、……，N次依次为{95、90、85……，100×(105％-N×5％)}，或者为前一监控状态下SOC值的5％(如首次监控状态下的SOC值为100，那第2、3、……，N次依次为{95、90.25、……，100×(1-5％)N-1}，或者视具体情况设定符合一定函数关系的SOC变化量。在车辆运行过程中，电池管理系统启动SOC状态监控，每隔一个SOC变化量实时在线估算电池内阻检测值R测，可依据具体情况设定总体次数，预设为N次，记录各次估算出的电池内阻检测值{R测1、R测2、……，R测N}，因电池内阻检测值R测N＝电池实际的内阻R实N+电池连接内阻R连，因电池连接内阻R连在正常使用状态下为固定值，而电池实际的内阻R实与SOC变化量的关系，在出厂时有固定的对应关系，所以，可依据电池实际的内阻R实随SOC变化量关系图推算出电池连接内阻R连，将推算出的电池连接内阻R连保存在电池管理系统中，后续需要实时在线监测电池内阻R实时，电池管理系统调出所保存的电池连接内阻R连，将在线估算出的电池检测值R测减去电池连接内阻R连即为电池的内阻R实，也即R实＝R测-R连。
上述电池内阻的在线实时检测方法，可应用于单体电池内阻的在线实时检测，亦可应用于电池组总内阻的在线实时检测。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将本发明应用于单体电池内阻的在线实时检测，预先设定的SOC变化量为单体电池的SOC变化量，具体如下:
S1.1、电池管理系统对单体电池进行SOC状态监控，每隔一个单体电池的SOC变化量实时在线估算单体电池内阻检测值R单测，记录各次估算出的该单体电池内阻检测值R单测{R单测1、R单测2、……，R单测N}，而单体电池内阻检测值R单测N＝单体电池连接内阻R单连+单体电池实际的内阻R单实N，依据单体电池实际的内阻R单实随SOC变化量关系图{R单实1、R单实2、……，R单实N}(该关系图可由电池厂家提供，为现有技术)推算出单体电池连接内阻R单连，将推算出的单体电池连接内阻R单连保存在电池管理系统中；
S1.2、后续需要实时在线监测该单体电池实际的内阻R单实时，电池管理系统调出所保存的该单体电池连接内阻R单连，将在线估算出的该单体电池检测值R单测减去该单体电池连接内阻R单连即为该单体电池内阻R单实。
上述单体电池内阻的在线实时检测方法中，所述单体电池连接内阻R单连包括(但不限于)检测用连接线束的内阻，该连接线束的内阻在一定使用时间段内可正常使用，为固定值，当连接线束出现老化、松动等明显质量变化时，采用上述步骤S1.1重新推算单体电池连接内阻R单连更新保存在电池管理系统中，后续需要检测单体电池内阻R单实时，执行上述步骤S1.2操作即可。
实施例2
将本发明应用于电池组总内阻的在线实时检测时述预先设定的SOC变化量为整个电池组的SOC变化量，具体如下:
S2.1、对电池组进行SOC状态监控，每隔一个电池组的SOC变化量实时在线估算电池组的总内阻检测值R总测{R总测1、R总测2、……，R总测N}，而电池组总内阻检测值R总测N＝电池组总连接内阻R总连+电池组实际的总内阻R总实N，依据电池组实际总内阻R总实随SOC变化量关系图(该关系图可由电池厂家提供，为现有技术)推算出电池组总连接内阻R总连，将推算出的电池组总连接内阻R总连保存在电池管理系统中；
S2.2、后续需要实时在线监测电池组总内阻R总实时，电池管理系统调出所保存的电池组总连接内阻R总连，将在线估算出的电池组总内阻检测值R总测减去电池组总连接内阻R总连即为电池组总内阻R总实。
上述电池组总内阻的在线实时检测方法中，所述电池组总连接内阻R总连包括(但不限于)检测用连接线束的总内阻，该连接线束的总内阻在一定使用时间段内为固定值，当连接线束出现老化、松动，或电池组出现明显变化时，采用上述步骤S2.1重新推算电池组总连接内阻R总连更新保存在电池管理系统中，后续需要检测电池组总内阻R总实时，执行上述步骤S2.2操作即可。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电池内阻的在线实时检测方法，其特征在于，具体为：预先设定一SOC变化量作为记录周期，在车辆运行过程中，电池管理系统启动SOC状态监控，每隔一个SOC变化量实时在线估算电池内阻检测值R测，记录各次估算出的电池内阻检测值R测，依据电池实际的内阻R实随SOC变化量关系图推算出电池连接内阻R连，将推算出的电池连接内阻R连保存在电池管理系统中，后续需要实时在线监测电池内阻R实时，电池管理系统调出所保存的电池连接内阻R连，将在线估算出的电池检测值R测减去电池连接内阻R连即为电池的内阻R实；
当应用于单体电池内阻的在线实时检测时，所述预先设定的SOC变化量为单体电池的SOC变化量，具体如下:
S1.1、电池管理系统对单体电池进行SOC状态监控，每隔一个单体电池的SOC变化量实时在线估算单体电池内阻检测值R单测，记录各次估算出的该单体电池内阻检测值R单测，依据单体电池实际的内阻R单实随SOC变化量关系图推算出单体电池连接内阻R单连，将推算出的单体电池连接内阻R单连保存在电池管理系统中；
S1.2、后续需要实时在线监测该单体电池实际的内阻R单实时，电池管理系统调出所保存的该单体电池连接内阻R单连，将在线估算出的该单体电池检测值R单测减去该单体电池连接内阻R单连即为该单体电池内阻R单实；
所述单体电池连接内阻R单连包括检测用连接线束的内阻，当连接线束出现老化、松动等明显质量变化时，采用上述步骤S1.1重新推算单体电池连接内阻R单连更新保存在电池管理系统中，后续需要检测单体电池内阻R单实时，执行上述步骤S1.2操作。
2.根据权利要求1所述的一种电池内阻的在线实时检测方法，其特征在于：所述预先设定的SOC变化量为首次监控状态下SOC值的5％。
3.根据权利要求1所述的一种电池内阻的在线实时检测方法，其特征在于：所述预先设定的SOC变化量为前一监控状态下SOC值的5％。
4.根据权利要求1所述的一种电池内阻的在线实时检测方法，其特征在于：所述预先设定的SOC变化量为5％。
5.根据权利要求1、2、3或4任一项所述的一种电池内阻的在线实时检测方法，其特征在于，当应用于电池组总内阻的在线实时检测时，所述预先设定的SOC变化量为整个电池组的SOC变化量，具体如下:
S2.1、对电池组进行SOC状态监控，每隔一个电池组的SOC变化量实时在线估算电池组的总内阻检测值R总测，依据电池组实际总内阻R总实随SOC变化量关系图推算出电池组总连接内阻R总连，将推算出的电池组总连接内阻R总连保存在电池管理系统中；
S2.2、后续需要实时在线监测电池组总内阻R总实时，电池管理系统调出所保存的电池组总连接内阻R总连，将在线估算出的电池组总内阻检测值R总测减去电池组总连接内阻R总连即为电池组总内阻R总实。
6.根据权利要求5所述的一种电池内阻的在线实时检测方法，其特征在于：所述电池组总连接内阻R总连包括检测用连接线束的总内阻，当连接线束出现老化、松动，或电池组出现明显变化时，采用上述步骤S2.1重新推算电池组总连接内阻R总连更新保存在电池管理系统中，后续需要检测电池组总内阻R总实时，执行上述步骤S2.2操作。
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