CN106610475A - 一种电池组健康度评估方法 - Google Patents

Abstract

一种电池组健康度评估方法，包括：步骤S10：采集电池组的温度、工作电流及电压信息，并且根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出关系方程V＝f(T,I,SOC)；步骤S20：根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出所需要诊断的SOC值以V为因变量，T、I为自变量的关系方程V＝f(T,I)，进一步根据拟合方程V＝f(T,I)算出电池组中各电池单体的带电量；步骤S30：在充电末期根据电池组中电池单体电压之间的差异，通过拟合方程V＝f(T,I)把电池单体电压之间的差异算出电池组单体间的容量差异；步骤S40：得出电池组的SOH值。

Description

一种电池组健康度评估方法

技术领域

本发明属于电池技术领域，尤其涉及一种电池组健康度评估方法。

背景技术

作为绿色交通工具，电动车随着充电电池制造工艺的不断进步，电动车将在不不远的将来具备和传统燃油汽车竞争的实力。电池管理系统作为电动车的三大件之一，其对电池组的健康度SOH(state of health)的评估，用于估算电池组的SOC及续航里程。电池组作健康度SOH的标准定义是在标准条件下动力电池从充满状态以一定倍率放电至截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值。然而电动车在实际运行状态不可能是在标准条件下满充满放。目前电池管理系统对电池组的SOH的评估，或是采用设定一个标准值，按照电池组的循环次数的增加来做相应的衰减，或者直接按照电池组的循环次数来表征电池组SOH，没有考虑电芯单体突然失效的突发事件。而剩余电量SOC(stage of charge)的估算对电池组的SOH的依赖性很强，这样就导致本来就不准SOC误差更大。

发明内容

本发明的目的在于针对以上存在的技术问题，提供一种能准确评估电池组健康度的评估方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电池组健康度评估方法，包括以下步骤：

步骤S10：采集电池组的温度、工作电流及电压信息，并且根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出以V为因变量，T、I、SOC为自变量的关系方程V＝f(T,I,SOC)；

步骤S20：根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出所需要诊断的SOC值以V为因变量，T、I为自变量的关系方程V＝f(T,I)，进一步根据拟合方程V＝f(T,I)算出电池组中各电池单体的带电量；

步骤S30：在充电末期根据电池组中电池单体电压之间的差异，通过拟合方程V＝f(T,I)把电池单体电压之间的差异算出电池组单体间的容量差异；

步骤S40：根据电池单体电压之间的差异算出电池组中电池单体间的容量差异，得出电池组的SOH值。

本发明的有益效果是：本发明根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，并求出拟合方程。在充电末期根据电池组单体电压之间的差异，通过拟合方程把单体电压之间的差异算出电池组单体间的容量差异，来评估电池组的劣化程度，提高了对SOH的评估准确性。

附图说明

图1为本发明提供的一种电池组健康度评估方法的流程框图。

图2(a)～2(g)为本发明电池组健康度评估方法根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出以V为因变量，T、I、SoC为自变量的关系方程在空间上的曲面图。

图3(a)及3(b)为本发明电池组健康度评估方法以SOC为20％为例电池电压V与温度T及电流倍率I在空间上拟合出的关系方程在空间上的曲面图。

具体实施方式

如图1所示，为本发明优选实施方式提供的一种电池组健康度评估方法，包括以下步骤：

步骤S10：采集电池组的温度、工作电流及电压信息，并且根据电 池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出以V为因变量，T、I、SOC为自变量的关系方程V＝f(T,I,SOC)，该方程在空间上表征一个实体(由无数个曲面叠加而成)，并求出拟合方程V＝f(T,I,SOC)(拟合方程选用四阶多项式为例说明)。本步骤中，可以通过电池管理系统的温度检测元件、电流检测电路及电压检测电路来采集电池组的温度值、工作电流倍率值和电池组中各个电池单体的电压值。

步骤S20：根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出所需要诊断的SOC值以V为因变量，T、I为自变量的关系方程V＝f(T,I)，该方程在空间上表征一个曲面，并求出拟合方程V＝f(T,I)，进一步根据拟合方程V＝f(T,I)算出电池组中各电池单体的带电量；本步骤中，以所需要诊断的SOC＝20％为例，拟合方程V＝f(T,I)选用四阶多项式为例说明，如图及所示，SOC＝20％时拟合方程V＝f(T,I)在空间上的曲线表征。

步骤S30：电池管理系统在充电末期根据电池组中电池单体电压之间的差异，通过拟合方程V＝f(T,I)把电池单体电压之间的差异算出电池组中电池单体间的容量差异；

步骤S40：根据电池单体电压之间的差异算出电池组中电池单体间的容量差异，得出电池组的SOH值，以此评估电池组的劣化程度(即电池组的健康度)。

本发明电池组健康度评估方法进一步包括以下步骤：

步骤S50：对电池组SOC的估算引入步骤S40得到的SOH值；

步骤S60：电池管理系统在放电末期设定一个指定的SOC下不同工作电流及环境温度对应的电压校准点；

步骤S70：根据电池组放电的达到校准点的实际SOC与设定的SOC的差异，修正SOH评估值，来提高评估精度。

本发明根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，并求出拟合方程。在充电末期根据电池组单体电压之间的差异，通过拟合方程把单体电压之间的差异算出电池组单体间的容量 差异，来评估电池组的劣化程度。

为提高精度，在放电末期设定一个指定的SOC下不同工作电流及环境温度对应的电压校准点，根据电池组放电的达到校准点的实际SOC与设定的SOC的差异，修正评估值，来提高评估精度。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种电池组健康度评估方法，包括以下步骤：

步骤S10：采集电池组的温度、工作电流及电压信息，并且根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出以V为因变量，T、I、SOC为自变量的关系方程V＝f(T,I,SOC)；

步骤S20：根据电池在不同SOC、不同环境温度及工作电流条件的电池电压变化关系，拟合出所需要诊断的SOC值以V为因变量，T、I为自变量的关系方程V＝f(T,I)，进一步根据拟合方程V＝f(T,I)算出电池组中各电池单体的带电量；

步骤S30：在充电末期根据电池组中电池单体电压之间的差异，通过拟合方程V＝f(T,I)把电池单体电压之间的差异算出电池组单体间的容量差异；

步骤S40：根据电池单体电压之间的差异算出电池组中电池单体间的容量差异，得出电池组的SOH值。

2.如权利要求1所述的电池组健康度评估方法，其特征在于：步骤S20之后可以进一步包括以下步骤：

步骤S50：对电池组SOC的估算引入步骤S40得到的SOH值；

步骤S60：电池管理系统在放电末期设定一个指定的SOC下不同工作电流及环境温度对应的电压校准点；

步骤S70：根据电池组放电的达到校准点的实际SOC与设定的SOC的差异，修正SOH评估值。

3.如权利要求1所述的电池组健康度评估方法，其特征在于：步骤S20之后还可以进一步包括以下步骤：拟合方程V＝f(T,I,SOC)选用四阶多项式。

4.如权利要求1所述的电池组健康度评估方法，其特征在于：拟合方程V＝f(T,I)选用四阶多项式。