CN106004481A - 一种混合动力汽车电池组soh值估算方法 - Google Patents

一种混合动力汽车电池组soh值估算方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电池管理系统,具体为一种混合动力汽车电池组SOH值估算方法,该方法包括:构建与混合动力汽车中电池模组对应的电池模组内阻模型,及电池单体对应的单体电模型;基于电池模组内阻模型计算第一SOH值;基于单体电模型计算第二SOH值;选取第一SOH值和第二SOH值两者中较小的SOH值作为所述混合动力汽车的SOH值。通过本发明,提高了混合动力汽车电池组SOH值估算的准确性。

Description

一种混合动力汽车电池组SOH值估算方法
技术领域
[0001] 本发明涉及电池管理系统,具体为一种混合动力汽车电池组S0H值估算方法。
背景技术
[0002] 今年来,为应对汽车工业迅猛发展带来的环境污染、石油资源集聚消耗等影响,各 国都在积极开展研究新能源汽车研究。通过使用电池的充电和放电能量混合动力,车辆具 有更加优异的燃料效率并且污染较小。在电池的充电和放电过程中,混合动力汽车的电池 管理系统需要精确地预测电池的健康状态(S0H),以便适当的控制电池的充电、放电输出以 及充电状态(S0C)的试验策略。
[0003] 电池组的使用寿命和性能状态,不仅与电池内部的电化学体系的稳定性有关,还 与电池组的使用环境和使用工况有关,特别是充放电倍率和工作温度,充放电倍率过大,会 加快电池组的寿命衰退。当电池组内各单体温差较大,还会扩大不同电池的性能差异,加剧 动力电池组的不一致性,进一步影响电池组整体的性能状态。此发明的目的在于提出一种 混合动力汽车S0H的估算方法,即在不损害动力电池总成的前提下,对电池组健康状态进行 评估。
[0004] 目前国内外对电池 S0H的准确估算方面已经做出了大量的研究,主要是基于电池 容量与S0C或电池内阻的评估方法。
[0005] 例如1:电池单体基于电池内阻S0H值=(电池单体报废内阻-电池单体实际内阻)/ (电池单体报废内阻-电池单体出厂内阻)。
[0006] 例如2:S0H = S0C1*Q3+Q2/Q1*100%,其中,Q1为该电池组出厂时的总容量;S0C1为 最低单体电压单体电池的荷电状态,Q2为充电结束时最低单体电压电池累计充入的电量, Q3为计算最低电压单体电池此时可利用的实际可用容量。
[0007] 综上所述,现有技术中对电池的S0H的评估主要是依据电池管理系统的S0C估算值 以及电池组单体电压、单体内阻的测量值,因此,评估的依据具有局限性,并且这种评价方 法非常依赖专业技术人员的知识和经验水平。
发明内容
[0008] 本发明提供了一种混合动力汽车电池组S0H值估算方法,以提高混合动力汽车电 池组S0H值估算的准确性。
[0009] 为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:
[0010] 一种混合动力汽车S0H值估算方法,包括:
[0011] 构建与混合动力汽车中电池模组对应的电池模组内阻模型,及与电池单体对应的 单体电模型;
[0012] 基于电池模组内阻模型计算第一 S0H值;
[0013]基于单体电模型计算第二S0H值;
[0014] 选取第一 S0H值和第二S0H值两者中较小的S0H值作为所述混合动力汽车的S0H值。
[0015]优选地,所述基于单体电模型计算第二S0H值包括:
[0016]基于单体电模型,计算得到基于单体内阻变化率的S0H值,并将所述S0H值作为第 二S0H值;或者
[0017]基于单体电模型,计算得到基于单体估算S0C与电池模组估算S0C差值的S0H值,并 将所述S0H值作为第二S0H值。
[0018]优选地,所述基于单体电模型计算第二S0H值包括:
[0019]基于单体电模型,计算得到基于单体内阻变化率的S0H值;
[0020]基于单体电模型,计算得到基于单体估算S0C与电池模组估算S0C差值的S0H值; [0021]选取基于单体内阻变化率的S0H值、基于单体估算S0C与电池模组估算S0C差值的 S0H值两者中较小的S0H值作为第二S0H值。
[0022]优选地,所述基于单体电模型,计算得到基于单体内阻变化率的S0H值包括:
[0023]基于单体电模型得到单体电模型计算公式;
[0024]根据电池模组当前电流值与S0C值,得到过电压斜率值;
[0025]获取电池模组中所有单体电压;
[0026] 计算得到平均单体电压;
[0027] 将所述过电压斜率值、所有单体电压以及所述平均单体电压代入所述单体电模型 计算公式,计算获得单体内阻变化率;
[0028] 根据所述单体内阻变化率,得到基于单体内阻变化率的S0H值。
[0029]优选地,所述单体电模型计算公式为:
[0030] U〒_神压*dR ' +dS0C*k = U禅幽;
[0031]其中,1]平±禅表示平均单体电压,由电池模组中所有的单体电压相加后取平均值 得出,dSOC表示单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值,k表示过电压斜率,U聯表示电池 模组中所有的单体电压,dR '表示单体内阻变化率。
[0032]优选地,所述基于单体电模型,计算得到基于单体估算S0C与电池模组估算S0C的 差值的S0H值包括:
[0033]基于单体电模型得到单体电模型计算公式;
[0034]根据电池模组当前电流值与S0C值,测量得到过电压斜率值;
[0035]获取电池模组中所有单体电压;
[0036] 计算得到平均单体电压;
[0037] 将所述过电压斜率值、所有单体电压以及所述平均单体电压代入所述单体电模型 计算公式,计算获得单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值;
[0038] 根据所述单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值,得到基于单体估算S0C与电池 模组估算S0C的差值的S0H值。
[0039] 优选地,所述单体电模型计算公式为:
[0040] U〒_神压*dR ' +dS0C*k = U禅幽;
[0041] 其中,1]平±禅表示平均单体电压,由电池模组中所有的单体电压相加后取平均值 得出,dSOC表示单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值,k表示过电压斜率,U聯表示电池 模组中所有的单体电压,dR '表示单体内阻变化率。
[0042]优选地,所述基于电池模组内阻模型计算第一 S0H值包括:
[0043] 利用一列电流矩阵检测电池模组,获得一列电池模组测试电压;
[0044] 将所述电流矩阵代入电池模组预测电压的计算式,计算获得一列电池模组预测电 压;
[0045] 利用电池模组内阻模型得到电池模组预测电压与测试电压的关系式,并将所述电 池模组测试电压、电池模组预测电压代入所述电池模组预测电压与测试电压的关系式,计 算获得电池模组内阻变化率;
[0046] 根据所述电池模组内阻变化率得到第一 S0H值。
[0047] 优选地,所述电池模组预测电压与测试电压的关系式为:
[0048] Utfflijj!ij-〇CV = UajiJlX (l+dR)+off ;
[0049 ] Uafll=U樓靡 I^-OCV;
[0050]其中,Uaai表示利用所述电流矩阵计算获得的电池模组的过电压,u機《試表示所述 电池模组测试电压,dR表示电池模组内阻变化率,off为补偿值,U樓麵i表示所述电池模组预 测电压,0CV表示对应电池模组预测电压的开路电压。
[0051 ]优选地,所述根据所述电池模组内阻变化率得到第一 S0H值包括:
[0052] 根据所述电池模组内阻变化率查表得到所述第一 S0H值。
[0053]本发明的有益效果在于:
[0054]本发明提供了一种混合动力汽车S0H值估算方法,构建与混合动力汽车中电池模 组对应的电池模组内阻模型,及电池单体对应的单体电模型,并基于电池模组内阻模型计 算第一 S0H值,基于单体电模型计算第二S0H值,取第一 S0H值和第二S0H值两者中较小的S0H 值作为混合动力汽车电池组S0H值。通过本发明,可以实时预测电池的S0H,提高了对混合动 力汽车电池组S0H值估算的准确性。
附图说明
[0055]图1是本发明实施例混合动力汽车电池组S0H值估算方法的一种流程图。
[0056]图2是本发明的实施例的电池模组内阻模型的示意图。
[0057]图3是本发明的实施例的单体电模型的示意图。
[0058]图4是本发明的实施例的电池模组模型的示意图。
[0059] 图5是本发明实施例中一种循环递归图。
[0060] 图6是本发明实施例中过电压斜率的一种示意图。
具体实施方式
[0061] 为了使本领域技术人员能更进一步了解本发明的特征及技术内容,下面结合附图 和实施方式对本发明实施例作详细说明。
[0062] 混合动力汽车的电池容量一般处于30% - 70%之间,并且无法采用外部充电枪进 行充电,而只能采用燃油转换电量的形式对动力电池进行充电,因此,采用电池容量对混合 动力车的电池 S0H的评估是不准确的,只能使用内阻评估方法实现,鉴于模组中各单体电池 内阻变化性,因此,需要单体内阻评估、电池模组内阻评估、单体内阻与电池模组内阻差别 评估三者结合的方式,实现对电池 S0H的评估,以提高电池健康状态评估的准确性。如图1所 示,本发明实施例提供了一种混合动力汽车S0H值估算方法,该方法包括以下步骤:
[0063] 步骤101:构建与混合动力汽车中电池模组对应的电池模组内阻模型,及与电池单 体对应的单体电模型。
[0064] 需要说明的是,构建与混合动力汽车中电池模组对应的电池模组内阻模型:通过 电池模组的特性,由混合动力汽车电池组实际电流值,得到电池模组不同状态下的电压,即 电池模组预测电压。再将电池模组预测电压与电池模组测试电压作为输入参数,电池模组 内阻的变化率dR、补偿值of f作为输出参数建立电池模组对应的电池模组内阻模型,具体 地,电池模组内阻模型如图2所示。
[0065] 需要说明的是,电池组中有几个电池模组便可以通过此模型计算几次,比如,一个 电池组中含有4个电池模组,则可以得到4个内阻变化率以及补偿值,选取4个内阻变化率中 最小者最为这个电池组中电池模组的内阻变化率dR。
[0066] 本发明实施例中,构建与混合动力汽车中电池单体对应的单体电模型:选取电池 组中一个电池模组,将此电池模组中所有的单体电压、平均单体电压以及此电池模组的过 电压斜率作为输入参数,而单体内阻变化率dR'、单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值 dSOC作为输出参数建立电池单体对应的单体电模型,具体地,单体电模型如图3所示。
[0067] 需要说明的是,一个电池模组中有几个电池单体便可以通过此单体电模型计算几 次,比如,一个电池模组中含有68个电池单体,则可以得到68个单体内阻变化率以及单体估 算S0C与电池模组估算S0C的差值,选取68个单体内阻变化率中最小者作为这个电池模组中 单体内阻变化率dR'。
[0068] 步骤102:基于电池模组内阻模型计算第一 S0H值。
[0069] 需要说明的是,步骤102具体还包括(1)至(4)四步,具体如下:
[0070] (1)利用一列电流矩阵检测电池模组,获得一列相应的电池模组测试电压。
[0071] 具体地,在混合动力汽车三元电池的充放电电流范围内,输入一列电流矩阵II、 I 2…I k (比如,电流值的范围为0-1 80A ),得到一列相应的电池模组测试电压U1、 U2......Uk。
[0072]需要说明的是,电池模组测试电压可以是电池管理系统(BMS)在规定时间段(比如 100ms)间隔内根据电流矩阵Il、I2~Ik采样计算后输出的电压,也可以是具有电压采集功 能的控制器在规定时间段(比如100ms)间隔内根据电流矩阵Il、I2~Ik采样计算后输出的 电压。
[0073] 进一步,本发明实施例中,公式中k的值取决于电流值的范围以及电池管理系统读 取电流的精度,例如,电池组电流值的范围为0-180A,限定读取电流的精度为小数点后3位, 贝 ljk= 180/0.001 = 180000。
[0074] (2)将所述电流矩阵代入电池模组预测电压的计算式,计算获得一列电池模组预 测电压。
[0075] 需要说明的是,可以通过建立如图4所示的电池模组模型得到电池模组预测电压 的计算式,具体地,图4所示电池模组模型与电池在充放电过程中发生的电化学反应密切相 关。在该模型中,用交流阻抗R AC、电荷转移电阻RCT和韦伯阻抗RWB1、RWB2来计算电池模组不同 状态下的电压。这四个阻抗(电阻)值与电池的S0C、t、I相关,Rac、Rct和Rwbi、Rwb2是基于单体 电池测试数据进行标定的。其中,交流阻抗Rac包括电池模组内的单体电池本身阻抗和单体 电池之间的连接件的阻抗之和。
[0076] 具体地,电池模组预测电压的计算式为:
[0077] U樓Mi=0CV+I XRac+I XRCTXe-t/tao+I XR觀 Xe-t/tao+I XRWB2Xe-t/tao.........式 (D〇
[0078] 其中,在式(1)中,1]機§5测表示所述电池模组预测电压,OCV表示对应所述电流矩阵 中的电流的开路电压,I表示所述电流矩阵中的电流值,Rac表电池模组模型的交流阻抗,所 述交流阻抗包括电池模组内的单体电池本身阻抗和单体电池之间的连接件的阻抗之和,Rct 表不电池模组模型的电荷转移电阻,Rwbi、RwB2表不电池模组模型的韦伯阻抗,t为所述电流 矩阵中的电流周期间隔,tao为修正参数。
[0079] 需要说明的是,将一列电流矩阵Il、I2~Ik的中每个电流均按上述电池模组预测 电压的计算式运算,获得一列相应的电池模组预测电压。具体地,在汽车动力电池的充放电 电流范围内,例如0-180A,设定充电上限电压,例如4.2v,并设定放电的下限电压,例如 3.(^,利用81^利用预定的电流周期间隔的电流值1形成的一列电流矩阵11、12"_11^,通过采 样计算能够获得一列相应的电池模组测试电压(即u樓ii拭)Ul、U2…Uk。
[0080] (3)利用电池模组内阻模型得到电池模组预测电压与测试电压的关系式,并将所 述电池模组测试电压、电池模组预测电压代入所述电池模组预测电压与测试电压的关系 式,计算获得电池模组内阻变化率。
[0081] 具体地,通过图2所示的电池模组内阻模型得到电池模组预测电压与测试电压的 关系式如下:
[0082] U機ffl铡-〇CV = UaaiX (l+dR)+off.........式(2);
[0083] U删 l=U機*拭-0CV.........式(3);
[0084] 其中,在式(2)与式(3)中,Uasjl表示利用所述电流矩阵计算获得的电池模组的过 电压,U樓靡拭表示所述电池模组测试电压,dR表示电池模组内阻变化率,of f为补偿值,U樓麵则 表示所述电池模组预测电压,0CV表示对应电池模组预测电压的开路电压。
[0085] 本发明实施例中,将所述一列相应的电池模组测试电压和所述一列相应的电池模 组预测电压代入电池模组预测电压与测试电压的关系式后,利用循环递归法求得dR与off。 [0086] 具体地,式(2)中含有两个未知数dR与OFF,简化式(2),使Y = U樓wr〇CV,m= 1 +dR, 匕=(^;简化式(3),使父=1];*111=11機酬《-0(^,从而公式2最终简化为式(4) :¥=111\乂+13;如图 5所示是本发明实施例中一种循环递归图,其中,横坐标轴代表X,纵坐标轴代表Y,将一列与 电池模组测试电压(即U樓靡拭)U1、U2…Uk相应的电池模组预测电压(即U樓厕i)Ul'、U2'…Uk' 代入式(4)能够计算获得图5所示的斜线的斜率m值,从而得到dR值。
[0087]需要说明的是,图5中D为不同的X、Y值对应的坐标值;图5中L为代表式(4)的斜线。 [0088] (4)根据所述电池模组内阻变化率得到第一 S0H值。
[0089]具体地,根据所述电池模组内阻变化率得到第一 S0H值包括:根据所述电池模组内 阻变化率查表得到第一 S0H值。比如,所述电池模组内阻变化率通过查找第一表格得到第一 S0H 值。
[0090] 需要说明的是,通过电池模组内阻变化率得到第一 S0H值的表格具体可以通过电 池测试柜对电池组进行循环寿命测试得到。
[0091] 步骤103:基于单体电模型计算第二S0H值。
[0092]具体地,本发明实施例中,作为优选地,基于单体电模型计算第二S0H值包括:
[0093]基于单体电模型,计算得到基于单体内阻变化率的S0H值,并将所述S0H值作为第 二S0H值;或者基于单体电模型,计算得到基于单体估算S0C与电池模组估算S0C差值的S0H 值,并将所述S0H值作为第二S0H值。
[0094]本发明实施例中,更优选地,基于单体电模型计算第二S0H值包括:基于单体电模 型,计算得到基于单体内阻变化率的S0H值;基于单体电模型,计算得到基于单体估算S0C与 电池模组估算S0C差值的S0H值。
[0095]选取基于单体内阻变化率的S0H值、基于单体估算S0C与电池模组估算S0C差值的 S0H值两者中较小的S0H值作为第二S0H值。
[0096]具体地,上述基于单体电模型计算第二S0H值的实施例中,所述基于单体电模型, 计算得到基于单体内阻变化率的S0H值包括(A)至(F)六步:
[0097] (A)基于单体电模型得到单体电模型计算公式。
[0098] 具体地,如图3所示单体电模型,得到单体电模型计算公式为:11平;_幽i*dR ' +dS0C* k = U单#ai-U平±裤4神压。其中,1]平±禅(神ji表示平均单体电压,由电池模组中所有的单体电压相加 后取平均值得出,dSOC表示单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值,k表示过电压斜率, U_J1 表示电池模组中所有的单体电压,dR '表示单体内阻变化率。
[0099] (B)根据电池模组当前电流值与S0C值,得到过电压斜率值。
[0100] 具体地,过电压斜率值可以通过充放电测试设备(或者BSM系统或者测试台架)根 据当前电流值的正负得出处于充电状态还是放电状态,并根据不同的S0C值、得到相应的 0CV值,通过所述0CV值,得到过电压斜率,如下表1所示。
[0101] 表1
Figure CN106004481AD00091
[0103 ]需要说明的是,过电压斜率值包括充电和放电两个斜率,比如电池处于充电状态, 即当前电流为正值,那么这个斜率就是充电斜率;当电池处于放电状态,即当前电流为负 值,那么这个斜率就是放电斜率。
[0104]具体地,如图6所示,是本发明实施例中过电压斜率的一种示意图。在图6中,虚线 部分为过电压斜率表示的曲线。
[0105] (C)获取电池模组中所有单体电压。
[0106] 需要说明的是:电池组模组中所有的单体电压可以由电池管理系统采集得到。
[0107] (D)计算得到平均单体电压。
[0108] 需要说明的是:平均单体电压可以由电池管理系统将电池模组中所有的单体电压 相加后取平均值得出。
[0109] (E)将所述过电压斜率值、所有单体电压以及所述平均单体电压代入所述单体电 模型计算公式,计算获得单体内阻变化率。
[0110] 具体地,在混合动力汽车三元电池的充放电电流范围内,在单体电模型计算公式 中,只有dR'与dSOC为未知量,在单体电模型计算公式中,输入一系列的矩阵(令A U = U单侧!_Ufl禅脾E)、Ufl禅脾d、k,通过循环递归法可求得dR'与dSOC。
[0111] (F)根据所述单体内阻变化率,得到基于单体内阻变化率的S0H值。
[0112] 具体地,由上述单体内阻变化率通过查表得到基于单体内阻变化率的S0H值。比 如,根据所述单体内阻变化率通过查找第三表格得到基于单体内阻变化率的S0H值。
[0113] 具体地,上述基于单体电模型计算第二S0H值的实施例中,所述基于单体电模型, 计算得到基于单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值的S0H值包括包括(A')至(F')六步:
[0114] (A')基于单体电模型得到单体电模型计算公式。
[0115] 具体地,所述单体电模型计算公式为:U平' +dS0C*k = 11单侧1-11平;_神压。其 中,1]平±禅_表示平均单体电压,由电池模组中所有的单体电压相加后取平均值得出,dSOC 表示单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值,k表示过电压斜率,侧1表示电池模组中所 有的单体电压,dR '表示单体内阻变化率。
[0116] (B')根据电池模组当前电流值与S0C值,测量得到过电压斜率值。
[0117] (C')获取电池模组中所有单体电压。
[0118] (D')计算得到平均单体电压。
[0119] (E')将所述过电压斜率值、所有单体电压以及所述平均单体电压代入所述单体电 模型计算公式,计算获得单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值。
[0120] (F')根据所述单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值,得到基于单体估算S0C与 电池模组估算S0C的差值的S0H值。
[0121] 步骤104:选取第一 S0H值和第二S0H值两者中较小的S0H值作为所述混合动力汽车 的S0H值。
[0122] 需要说明的是,本发明实施例中,单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值(即 (150〇、单体内阻变化率(8卩(11?')、模组内阻的变化率(8卩(11〇都来源于内阻的变化,优选地, 如表2将这三个值分别计算得到的S0H值(第一 S0H值、单体内阻变化率的S0H值、以及基于单 体估算S0C与电池模组估算S0C的差值的S0H值)放在一起比较,取第一 S0H值、单体内阻变化 率的S0H值、以及基于单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值的S0H值三者中最小值。具体 取小值的原因是如果S0H变化过大,会给下一个时间电池组的S0C、S0H的估算带来较大的误 差。
[0123] 表2
Figure CN106004481AD00101
[0125] 当然,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明的前提下,还可以做出若干变 形或改进,比如,计算或测量电池包内阻变化率,通过查表输出第三S0H值,然后与上述S0H 值进行比较等。
[0126] 需要说明的是,利用本发明还可以实现匹配不同类型电池的纯电动车以及增程式 电动车电池功能状态估算,以找出电池的充放电特性。
[0127] 本发明实施例提供的混合动力汽车S0H值估算方法,根据混合动力汽车的内部结 构,分别建立电池模组对应电池模组内阻模型与电池单体对应的单体电模型,在基于电池 模组内阻模型得到第一 S0H值,基于单体电模型得到第二S0H值,根据第一 S0H值与第二S0H 值得到混合动力汽车的S0H值,通过本发明利用电池模型实现评估电池功能状态,便于对电 池组的S0H进行评估,从而提高电池健康状态评估的准确性。
[0128] 综上所述,本发明实施例提供的混合动力汽车S0H值估算方法,基于dSOC、单体内 阻变化率、模组内阻的变化率的测试数据,分别通过查表得到相应的S0H,并取所有S0H中的 最小值,得到混合动力汽车电池组S0H值。通过本发明,可以实时预测电池的S0H,提高了对 混合动力汽车电池组S0H值估算的准确性。
[0129] 以上对本发明实施例进行了详细介绍,本文中应用了具体实施方式对本发明进行 了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法;同时,对于本领域的一 般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所 述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1. 一种混合动力汽车SOH值估算方法,其特征在于,包括: 构建与混合动力汽车中电池模组对应的电池模组内阻模型,及与电池单体对应的单体 电模型; 基于电池模组内阻模型计算第一 S0H值; 基于单体电模型计算第二S0H值; 选取第一 S0H值和第二S0H值两者中较小的S0H值作为所述混合动力汽车的S0H值。
2. 根据权利要求1所述的混合动力汽车S0H值估算方法,其特征在于,所述基于单体电 模型计算第二S0H值包括: 基于单体电模型,计算得到基于单体内阻变化率的S0H值,并将所述S0H值作为第二S0H 值;或者 基于单体电模型,计算得到基于单体估算S0C与电池模组估算S0C差值的S0H值,并将所 述S0H值作为第二S0H值。
3. 根据权利要求1所述的混合动力汽车S0H值估算方法,其特征在于,所述基于单体电 模型计算第二S0H值包括: 基于单体电模型,计算得到基于单体内阻变化率的S0H值; 基于单体电模型,计算得到基于单体估算S0C与电池模组估算S0C差值的S0H值; 选取基于单体内阻变化率的S0H值、基于单体估算S0C与电池模组估算S0C差值的S0H值 两者中较小的S0H值作为第二S0H值。
4. 根据权利要求2或3所述的混合动力汽车S0H值估算方法,其特征在于,所述基于单体 电模型,计算得到基于单体内阻变化率的S0H值包括: 基于单体电模型得到单体电模型计算公式; 根据电池模组当前电流值与S0C值,得到过电压斜率值; 获取电池模组中所有单体电压; 计算得到平均单体电压; 将所述过电压斜率值、所有单体电压以及所述平均单体电压代入所述单体电模型计算 公式,计算获得单体内阻变化率; 根据所述单体内阻变化率,得到基于单体内阻变化率的S0H值。
5. 根据权利要求4所述的混合动力汽车S0H值估算方法,其特征在于,所述单体电模型 计算公式为: ,+d S0C*k = ; 其中,UTi禅体表示平均单体电压,由电池模组中所有的单体电压相加后取平均值得 出,dSOC表示单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值,k表示过电压斜率,u_压表示电池模 组中所有的单体电压,dR '表示单体内阻变化率。
6. 根据权利要求2或3所述的混合动力汽车S0H值估算方法,其特征在于,所述基于单体 电模型,计算得到基于单体估算S0C与电池模组估算S0C的差值的S0H值包括: 基于单体电模型得到单体电模型计算公式; 根据电池模组当前电流值与S0C值,测量得到过电压斜率值; 获取电池模组中所有单体电压; 计算得到平均单体电压; 将所述过电压斜率值、所有单体电压以及所述平均单体电压代入所述单体电模型计算 公式,计算获得单体估算SOC与电池模组估算SOC的差值; 根据所述单体估算SOC与电池模组估算SOC的差值,得到基于单体估算SOC与电池模组 估算SOC的差值的SOH值。
7. 根据权利要求6所述的混合动力汽车SOH值估算方法,其特征在于,所述单体电模型 计算公式为: U^i#tiai*dR,+dSOC*k = 其中,UTi禅体表示平均单体电压,由电池模组中所有的单体电压相加后取平均值得 出,dSOC表示单体估算SOC与电池模组估算SOC的差值,k表示过电压斜率,u_压表示电池模 组中所有的单体电压,dR '表示单体内阻变化率。
8. 根据权利要求1至7任一项所述的混合动力汽车S0H值估算方法,其特征在于,所述基 于电池模组内阻模型计算第一 S0H值包括: 利用一列电流矩阵检测电池模组,获得一列电池模组测试电压; 将所述电流矩阵代入电池模组预测电压的计算式,计算获得一列电池模组预测电压; 利用电池模组内阻模型得到电池模组预测电压与测试电压的关系式,并将所述电池模 组测试电压、电池模组预测电压代入所述电池模组预测电压与测试电压的关系式,计算获 得电池模组内阻变化率; 根据所述电池模组内阻变化率得到第一 S0H值。
9. 根据权利要求8所述的混合动力汽车S0H值估算方法,其特征在于,所述电池模组预 测电压与测试电压的关系式为: U樓酬-〇CV = UaaiX (l+dR)+off; υ;*ϋ=υ樓删 ja-ocv; 其中,表示利用所述电流矩阵计算获得的电池模组的过电压,U機》式表示所述电池 模组测试电压,dR表示电池模组内阻变化率,off为补偿值,U樓麵i表示所述电池模组预测电 压,0CV表示对应电池模组预测电压的开路电压。
10. 根据权利要求9所述的混合动力汽车S0H值估算方法,其特征在于,所述根据所述电 池模组内阻变化率得到第一 S0H值包括: 根据所述电池模组内阻变化率查表得到所述第一 S0H值。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106772064A (zh) * 2016-11-25 2017-05-31 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种锂离子电池健康状态预测方法及装置
CN110018419A (zh) * 2019-03-29 2019-07-16 深圳猛犸电动科技有限公司 锂离子电池的soc与soh联合估计方法、装置及终端设备
CN113135116A (zh) * 2021-04-02 2021-07-20 北京汽车研究总院有限公司 电池系统的防过充控制方法、装置及存储介质和电动车

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008122165A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Sanyo Electric Co Ltd 電池の劣化度の検出方法
CN201583637U (zh) * 2009-11-26 2010-09-15 新盛力科技股份有限公司 电池健康状况的监测系统
CN102162836A (zh) * 2011-03-21 2011-08-24 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种汽车电池soc的估算方法
CN102520361A (zh) * 2011-12-05 2012-06-27 惠州市亿能电子有限公司 一种电池组soh值评估方法
JP2016070682A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 スズキ株式会社 二次電池の劣化状態推定装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008122165A (ja) * 2006-11-09 2008-05-29 Sanyo Electric Co Ltd 電池の劣化度の検出方法
CN201583637U (zh) * 2009-11-26 2010-09-15 新盛力科技股份有限公司 电池健康状况的监测系统
CN102162836A (zh) * 2011-03-21 2011-08-24 浙江吉利汽车研究院有限公司 一种汽车电池soc的估算方法
CN102520361A (zh) * 2011-12-05 2012-06-27 惠州市亿能电子有限公司 一种电池组soh值评估方法
JP2016070682A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 スズキ株式会社 二次電池の劣化状態推定装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106772064A (zh) * 2016-11-25 2017-05-31 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种锂离子电池健康状态预测方法及装置
CN106772064B (zh) * 2016-11-25 2019-05-28 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种锂离子电池健康状态预测方法及装置
CN110018419A (zh) * 2019-03-29 2019-07-16 深圳猛犸电动科技有限公司 锂离子电池的soc与soh联合估计方法、装置及终端设备
CN113135116A (zh) * 2021-04-02 2021-07-20 北京汽车研究总院有限公司 电池系统的防过充控制方法、装置及存储介质和电动车

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