CN111077466B - 一种确定车辆电池健康状态的方法及装置 - Google Patents
一种确定车辆电池健康状态的方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
为了解决现有电池健康状态估算方法中存在的估算不准确的问题,本发明提出了一种确定车辆电池健康状态的方法及装置。本发明确定车辆电池健康状态的方法中,由车载终端执行以下步骤:获取车辆电池的电池状态信息;根据电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量;向云端服务器发送电池状态信息,以使云端服务器确定当前第二分量;接收云端服务器发送的当前第二分量;获取车辆的行驶里程;根据行驶里程,确定第一权重和第二权重;根据当前第一分量、当前第二分量、第一权重和第二权重,确定车辆电池的电池健康状态。本发明把车辆端自主估算和云端服务器估算相结合,在车辆运行的各个时期都能实时地得到最精确的电池健康状态。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种确定车辆电池健康状态的方法及装置。
背景技术
目前,在电动车领域,电池健康状态(SOH,state of health)估算主要有如下两种实现方式:
(1)BMS(电池管理系统)端电池健康状态估算方法。
(2)基于大数据的电池健康状态估算方法:随着大数据的急速发展,也产生了基于大数据电池健康状态估算方法,主要思想是基于上传到云端的所有车辆的状态数据,进行大数据分析建立电池健康状态估算模型,再根据每辆车的当前状态,计算每辆车的电池健康状态。
上述的两种电池健康状态估算方法都有各自的不足:
(1)BMS端电池健康状态估算方法:电池健康状态估算算法运行在BMS的载体单片机上,由于单片机存储资源和运行资源非常有限,因此,不能基于大量数据分析,只能基于几条电池数据计算电池健康状态,精度非常有限,为了避免产生较大的计算误差,往往触发电池健康状态计算的条件也非常严格,有可能几个月也无法计算一次,由此用户得到的电池健康状态是不准确的。
(2)基于大数据的电池健康状态估算方法:基于大数据的电池健康状态的估算精度非常依赖于数据量,但对于刚上市阶段的车辆,或者里程较少的车辆,数据量较少,电池健康状态估算精度较低。
因此,有必要提供一种方案,解决现有电池健康状态估算方法中存在的估算不准确、精度较低的问题。
发明内容
为了解决现有电池健康状态估算方法中存在的估算不准确、精度较低的问题,本发明提出了一种确定车辆电池健康状态的方法及装置,本发明具体是以如下技术方案实现的。
本发明提供的一种确定车辆电池健康状态的方法,由车载终端执行以下步骤:
获取车辆电池的电池状态信息;
根据所述电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量;
向云端服务器发送所述电池状态信息,以使所述云端服务器根据电池健康状态估算模型和所述电池状态信息确定当前第二分量;
接收云端服务器发送的所述当前第二分量;
获取车辆的行驶里程;
根据所述行驶里程,确定所述当前第一分量所对应的第一权重和所述当前第二分量所对应的第二权重;
根据所述当前第一分量、所述当前第二分量、所述第一权重和所述第二权重,确定所述车辆电池的电池健康状态。
本发明确定车辆电池健康状态的方法的进一步改进在于,所述第一权重与所述行驶里程之间为负相关关系,所述第一权重与所述第二权重的和为一。
本发明确定车辆电池健康状态的方法的进一步改进在于,所述根据所述电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量包括:
判断所述电池状态信息是否满足预设条件;
如果满足所述预设条件,根据所述电池状态信息估算所述当前第一分量;
如果不满足所述预设条件,获取根据上一满足预设条件的电池状态信息估算得到的历史第一分量,将所述历史第一分量作为所述当前第一分量。
本发明确定车辆电池健康状态的方法的进一步改进在于,所述电池状态信息包括电压信息、电流信息、温度信息、充放电量信息、静置时间信息、过充过放信息、荷电状态信息;
根据所述电压信息、所述电流信息、所述温度信息和所述充放电量信息,确定所述当前第一分量;
向所述云端服务器发送所述电压信息、所述电流信息、所述温度信息、所述充放电量信息、所述静置时间信息、所述过充过放信息和所述荷电状态信息。
本发明确定车辆电池健康状态的方法的进一步改进在于,所述电池健康状态估算模型是所述云端服务器根据已有的云端电池数据所建立的。
此外,本发明还提供一种确定车辆电池健康状态的装置,用于执行如上述方法,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取车辆电池的电池状态信息;
第一确定模块,用于根据所述电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量;
发送模块,用于向云端服务器发送所述电池状态信息,以使所述云端服务器根据电池健康状态估算模型和所述电池状态信息确定当前第二分量;
接收模块,用于接收云端服务器发送的所述当前第二分量;
第二获取模块,用于获取车辆的行驶里程;
第二确定模块,用于根据所述行驶里程,确定所述当前第一分量所对应的第一权重和所述当前第二分量所对应的第二权重;
第三确定模块,用于根据所述当前第一分量、所述当前第二分量、所述第一权重和所述第二权重,确定所述车辆电池的电池健康状态。
本发明确定车辆电池健康状态的装置的进一步改进在于,所述第一权重与所述行驶里程之间为负相关关系,所述第一权重与所述第二权重的和为一。
本发明确定车辆电池健康状态的装置的进一步改进在于所述第一确定模块包括:
判断单元,用于判断所述电池状态信息是否满足预设条件;
估算单元,用于当满足所述预设条件时,根据所述电池状态信息估算所述当前第一分量,以及当不满足所述预设条件时,获取根据上一满足预设条件的电池状态信息估算得到的历史第一分量,将所述历史第一分量作为所述当前第一分量。
本发明确定车辆电池健康状态的装置的进一步改进在于所述电池状态信息包括电压信息、电流信息、温度信息、充放电量信息、静置时间信息、过充过放信息、荷电状态信息;
所述第一确定模块用于根据所述电压信息、所述电流信息、所述温度信息和所述充放电量信息,确定所述当前第一分量;
所述发送模块用于向所述云端服务器发送所述电压信息、所述电流信息、所述温度信息、所述充放电量信息、所述静置时间信息、所述过充过放信息和所述荷电状态信息。
本发明确定车辆电池健康状态的装置的进一步改进在于所述接收模块包括车载通信单元和车载总线,所述车载总线连接于所述车载通信单元和所述第三确定模块,车载通信单元用于通过移动通信网络从所述云端服务器获取所述当前第二分量,车载总线用于将所述当前第二分量传输至所述第三确定模块。
采用上述技术方案,本发明提供的一种确定车辆电池健康状态的方法及装置,具有如下有益效果:
(1)在车辆运行前期,由于车辆数据较少,因此本发明降低当前第二分量的权重,可以避免由于云端大数据估算不准而产生的干扰,可以提高估算精度;
(2)在车辆运行中后期,本发明提高当前第二分量的的权重,相对于传统只依赖BMS端估算电池健康状态的方式,本发明根据云端海量数据进行估算,可以提高估算精度;
(3)本发明把车辆端自主估算和云端服务器估算相结合,在车辆运行的各个时期都得到最精确的电池健康状态;
(4)当电池健康状态不满足触发估算第一分量的预设条件时,本发明还可以对历史第一分量和当前第二分量进行加权处理,在满足精确度的同时也可以实时地估算电池健康状态。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1提供的确定车辆电池健康状态的方法的流程图;
图2为本发明实施例2提供的确定车辆电池健康状态的装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的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。
为了解决现有电池健康状态估算方法中存在的估算不准确、精度较低的问题,本发明提供了一种确定车辆电池健康状态的方法及装置。
实施例1:
结合图1所示,本发明实施例1中的确定车辆电池健康状态的方法,由车载终端执行以下步骤:
步骤S101:获取车辆电池的电池状态信息;
步骤S102:根据电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量;
步骤S103:向云端服务器发送电池状态信息,以使云端服务器根据电池健康状态估算模型和电池状态信息确定当前第二分量;
步骤S104:接收云端服务器发送的当前第二分量;
步骤S105:获取车辆的行驶里程;
步骤S106:根据行驶里程,确定当前第一分量所对应的第一权重和当前第二分量所对应的第二权重;
步骤S107:根据当前第一分量、当前第二分量、第一权重和第二权重,确定车辆电池的电池健康状态。
在车辆运行前期,电池状态信息较少,此时如果单纯依赖云端服务器来确定电池健康状态,会使分析结果不能较佳地贴合于车辆自身实际情况。在车辆运行中后期,电池状态信息较多,此时如果单纯依赖车辆自身来确定电池健康状态,则无法及时地进行分析,而且分析精度较低。
本实施例1中,电池状态信息包括电池的当前状态信息和历史状态信息。本实施例1根据行驶里程确定第一权重和第二权重,行驶里程越多,表示车辆运行时期越晚,由此可以根据车辆运行时期来调节第一权重和第二权重,从而将当前第一分量和当前第二分量有机结合,得到更符合车辆电池实际情况的电池健康状态。
本实施例1中,将车辆自身估算的电池健康状态的当前第一分量和基于大数据的当前第二分量进行加权处理;在车辆运行前期,由车载终端发送至云端服务器的电池状态信息的数据量较少,因此可以加大当前第一分量的权重,在车辆运行中后期,由车载终端发送至云端服务器的电池状态信息的积累较多,可以加大当前第二分量的权重。
进一步地,第一权重与行驶里程之间为负相关关系,第一权重与第二权重的和为一。本实施例1中,SOH=W1*SOHBMS+W2*SOHBigData,W2=1-W1,其中,SOH为车辆电池的电池健康状态,W1为第一权重,SOHBMS为当前第一分量,W2为第二权重,SOHBigData为当前第二分量。
本实施例1中,当车辆行驶里程较低时,第一权重较大,当车辆行驶里程较高时,第一权重较小。本实施例1中,行驶里程越多,表示车辆运行时期越晚;随着行驶里程的增加,通过云端服务器获取的当前第二分量可以更加贴合于车辆电池的实际情况,由此可以获得更加精确的电池健康状态。
进一步地,步骤S102包括:判断电池状态信息是否满足预设条件;如果满足预设条件,根据电池状态信息估算当前第一分量;如果不满足预设条件,获取根据上一满足预设条件的电池状态信息估算得到的历史第一分量,将历史第一分量作为当前第一分量。
实际中,触发车辆进行电池健康状态估算的预设条件较为严苛,因此现有的车辆估算电池健康状态方法往往几个月也无法估算一次,导致实时性差。本实施例1中,如果电池状态信息满足预设条件,则根据电池状态信息估算当前第一分量;如果不满足预设条件,则将历史第一分量作为当前第一分量,对历史第一分量与当前第二分量进行加权处理,得到车辆电池的电池健康状态,最大程度地降低估算误差,提高电池健康状态估算的实时性。
本实施例1中,预设条件包括:电池充放电过程满足跨越计算电池健康状态的上下限窗口(如上下限窗口分别为90%、15%),且整个充放电过程累积充放电量小于一定阈值(如3倍电池容量),如果累积充放电量超过该阈值,则需要重新计算充放电过程。
进一步地,电池状态信息包括电压信息、电流信息、温度信息、充放电量信息、静置时间信息、过充过放信息、荷电状态信息;根据电压信息、电流信息、温度信息和充放电量信息,确定当前第一分量;向云端服务器发送电压信息、电流信息、温度信息、充放电量信息、静置时间信息、过充过放信息和荷电状态信息。
较佳地,本实施例1中,由车辆的电池管理系统(BMS)确定当前第一分量。由于确定当前第一分量的算法运行在BMS的载体单片机上,而单片机存储资源和运行资源非常有限,因此,本实施例1中只根据电池状态信息电压信息、电流信息、温度信息和充放电量信息来确定当前第一分量,充放电量信息是指累积充放电量。云端服务器的数据分析和处理能力强,本实施例1中,云端服务器根据历史累积充放电量、累积静置时间、过充过放次数、SOC分布、电流分布和温度分布等来确定当前第二分量。
进一步地,车辆可以实时地获取电池状态信息,并且实时地向云端服务器发送电池状态信息。步骤S103中,电池健康状态估算模型是云端服务器根据已有的云端电池数据所建立的;云端电池数据是由多个样本车辆上传到云端的所有电池数据,样本车辆可以是与本车辆同类型的所有车辆;云端服务器可以实时地接收电池状态信息并实时地估算当前第二分量。
进一步地,通过移动通信网络从云端服务器获取当前第二分量。本实施例1中,车辆可以通过4G或5G从云端服务器获取当前第二分量。
实施例2:
结合图2所示,本实施例2提供一种确定车辆电池健康状态的装置10,用于执行上述方法,估算装置10包括:
第一获取模块11,用于获取车辆电池的电池状态信息;
第一确定模块12,用于根据电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量;
发送模块13,用于向云端服务器发送电池状态信息,以使云端服务器根据电池健康状态估算模型和电池状态信息确定当前第二分量;
接收模块14,用于接收云端服务器发送的当前第二分量;
第二获取模块15,用于获取车辆的行驶里程;
第二确定模块16,用于根据行驶里程,确定当前第一分量所对应的第一权重和当前第二分量所对应的第二权重;
第三确定模块17,用于根据当前第一分量、当前第二分量、第一权重和第二权重,确定车辆电池的电池健康状态。
本实施例2中,第一确定模块12和第三确定模块17可以为同一模块。第一获取模块11、第一确定模块12、第二获取模块15、第二确定模块16和第三确定模块17可以为车辆的电池管理系统(BMS)中的模块。
进一步地,第一权重与行驶里程之间为负相关关系,第一权重与第二权重的和为一。
进一步地,第一确定模块12包括:判断单元,用于判断电池状态信息是否满足预设条件;估算单元,用于当满足预设条件时,根据电池状态信息估算当前第一分量,以及当不满足预设条件时,获取根据上一满足预设条件的电池状态信息估算得到的历史第一分量,将历史第一分量作为当前第一分量。
进一步地,电池状态信息包括电压信息、电流信息、温度信息、充放电量信息、静置时间信息、过充过放信息、荷电状态信息;第一确定模块12用于根据电压信息、电流信息、温度信息和充放电量信息,确定当前第一分量;发送模块13用于向云端服务器发送电压信息、电流信息、温度信息、充放电量信息、静置时间信息、过充过放信息和荷电状态信息。本实施例2中,当满足预设条件时,第一确定模块12根据电压信息、电流信息、温度信息和充放电量信息,估算当前第一分量。
进一步地,接收模块14包括车载通信单元和车载总线,车载总线连接于车载通信单元和第三确定模块17,车载通信单元用于通过移动通信网络从云端服务器获取当前第二分量,车载总线用于将当前第二分量传输至第三确定模块17。较佳地,本实施例2中的车载总线为CAN总线,车载通信单元为车载TBOX。本实施例2中也可以通过车载TBOX向云端服务器发送电池状态信息。
本发明提出一种确定车辆电池健康状态的方法及装置,将车辆估算的电池健康状态的当前第一分量和基于大数据的电池健康状态的当前第二分量进行加权处理。在车辆运行前期,由于车辆数据较少,因此本发明降低当前第二分量的权重,可以避免由于云端大数据估算不准而产生的干扰,可以提高估算精度;在车辆运行中后期,本发明提高当前第二分量的的权重,相对于传统只依赖BMS端估算电池健康状态的方式,本发明根据云端海量数据进行估算,可以提高估算精度;本发明把车辆端自主估算和云端服务器估算相结合,在车辆运行的各个时期都得到最精确的电池健康状态。当电池健康状态不满足触发估算第一分量的预设条件时,本发明还可以对历史第一分量和当前第二分量进行加权处理,在满足精确度的同时也可以实时地估算电池健康状态。
以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种确定车辆电池健康状态的方法,其特征在于,由车载终端执行以下步骤:
获取车辆电池的电池状态信息;
根据所述电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量;
向云端服务器发送所述电池状态信息,以使所述云端服务器根据电池健康状态估算模型和所述电池状态信息确定当前第二分量;
接收云端服务器发送的所述当前第二分量;
获取车辆的行驶里程;
根据所述行驶里程,确定所述当前第一分量所对应的第一权重和所述当前第二分量所对应的第二权重;
根据所述当前第一分量、所述当前第二分量、所述第一权重和所述第二权重,确定所述车辆电池的电池健康状态。
2.如权利要求1所述的确定车辆电池健康状态的方法,其特征在于,所述第一权重与所述行驶里程之间为负相关关系,所述第一权重与所述第二权重的和为一。
3.如权利要求1所述的确定车辆电池健康状态的方法,其特征在于,所述根据所述电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量包括:
判断所述电池状态信息是否满足预设条件;
如果满足所述预设条件,根据所述电池状态信息估算所述当前第一分量;
如果不满足所述预设条件,获取根据上一满足预设条件的电池状态信息估算得到的历史第一分量,将所述历史第一分量作为所述当前第一分量。
4.如权利要求1所述的确定车辆电池健康状态的方法,其特征在于,所述电池状态信息包括电压信息、电流信息、温度信息、充放电量信息、静置时间信息、过充过放信息、荷电状态信息;
根据所述电压信息、所述电流信息、所述温度信息和所述充放电量信息,确定所述当前第一分量;
向所述云端服务器发送所述电压信息、所述电流信息、所述温度信息、所述充放电量信息、所述静置时间信息、所述过充过放信息和所述荷电状态信息。
5.如权利要求1所述的确定车辆电池健康状态的方法,其特征在于,所述电池健康状态估算模型是所述云端服务器根据已有的云端电池数据所建立的。
6.一种确定车辆电池健康状态的装置,用于执行如权利要求1至5中任一项所述的方法,其特征在于,所述装置包括:
第一获取模块,用于获取车辆电池的电池状态信息;
第一确定模块,用于根据所述电池状态信息确定电池健康状态的当前第一分量;
发送模块,用于向云端服务器发送所述电池状态信息,以使所述云端服务器根据电池健康状态估算模型和所述电池状态信息确定当前第二分量;
接收模块,用于接收云端服务器发送的所述当前第二分量;
第二获取模块,用于获取车辆的行驶里程;
第二确定模块,用于根据所述行驶里程,确定所述当前第一分量所对应的第一权重和所述当前第二分量所对应的第二权重;
第三确定模块,用于根据所述当前第一分量、所述当前第二分量、所述第一权重和所述第二权重,确定所述车辆电池的电池健康状态。
7.如权利要求6所述的确定车辆电池健康状态的装置,其特征在于,所述第一权重与所述行驶里程之间为负相关关系,所述第一权重与所述第二权重的和为一。
8.如权利要求6所述的确定车辆电池健康状态的装置,其特征在于,所述第一确定模块包括:
判断单元,用于判断所述电池状态信息是否满足预设条件;
估算单元,用于当满足所述预设条件时,根据所述电池状态信息估算所述当前第一分量,以及当不满足所述预设条件时,获取根据上一满足预设条件的电池状态信息估算得到的历史第一分量,将所述历史第一分量作为所述当前第一分量。
9.如权利要求6所述的确定车辆电池健康状态的装置,其特征在于,所述电池状态信息包括电压信息、电流信息、温度信息、充放电量信息、静置时间信息、过充过放信息、荷电状态信息;
所述第一确定模块用于根据所述电压信息、所述电流信息、所述温度信息和所述充放电量信息,确定所述当前第一分量;
所述发送模块用于向所述云端服务器发送所述电压信息、所述电流信息、所述温度信息、所述充放电量信息、所述静置时间信息、所述过充过放信息和所述荷电状态信息。
10.如权利要求6所述的确定车辆电池健康状态的装置,其特征在于,所述接收模块包括车载通信单元和车载总线,所述车载总线连接于所述车载通信单元和所述第三确定模块,车载通信单元用于通过移动通信网络从所述云端服务器获取所述当前第二分量,车载总线用于将所述当前第二分量传输至所述第三确定模块。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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