CN111832169B - 一种电芯寿命模型自动校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电芯寿命模型自动校正方法，该方法具体为：周期性的采集电芯的电压、电流、温度和充电状态信号；计算电芯在本次充电开始的时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量，从而计算得到电芯的实际剩余寿命，根据时刻k时采集到的电压和电流计算电芯此时的内阻，构建电芯使用寿命估计模型和时间寿命估计模型，根据使用寿命估计模型和时间寿命估计模型计算得到时刻k时电芯的估计寿命，将电芯的实际剩余寿命和电芯的估计寿命进行比较，从而得到修正值，并根据该修正值修正电芯使用寿命估计模型和时间寿命估计模型。本发明提高了电芯寿命估计模型的精度，能够有效的评估电池系统的安全。
Description
技术领域
本发明属于新能源电池性能估算领域。
背景技术
近几年，新能源汽车行业兴起并快速发展，随着市场的推广和用户认知度的提高，在未来几年，新能源汽车的保有量将会发生爆炸式增长。新能源汽车当前动力电池系统安全问题突出，电池寿命的准确估计是其中的主要部分，现有的电池寿命估计中大多只考虑使用寿命，而忽略了若电池长时间不用也会造成寿命的衰退若只考虑电池的使用寿命则降低了电池寿命模型的评估精度，动力电池系统安全问题得不到保障。
发明内容
发明目的：为解决现有技术存中没有考虑因电池长时间不用也会造成寿命的衰退的问题，导致电池寿命评估精度低，本发明提供了一种电芯寿命模型自动校正方法。
技术方案：本发明提供了一种电芯寿命模型自动校正方法，具体包括如下步骤：
步骤1：周期性的采集电芯A的电压、电流、温度和充电状态信号；
步骤2：根据充电状态信号，计算在本次充电开始的时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量；根据电芯的标称容量、时刻q时电芯的容量以及时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量，计算得到电芯的实际剩余寿命；根据时刻k时采集到的电压和电流计算电芯此时的内阻，k∈(q，m],其中m为本次充电结束的时刻；
步骤3：基于电压、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同内阻下的剩余使用寿命，基于内阻、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同电压下的剩余使用寿命；基于内阻、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同温度下的剩余使用寿命；并根据采集的数据建立电芯使用寿命估计模型；
步骤4：预设N组电芯的未使用天数，测试与电芯A型号相同的电芯在该N组未使用天数下对应的剩余时间寿命，从而得到电芯的时间寿命估计模型；
步骤5：将k时刻采集到的电芯的电压、温度、内阻输入至电芯使用寿命估计模型中，得到时刻k时电芯的剩余使用寿命，计算在第一次充电与本次充电之间电芯的未使用天数，并将该未使用天数输入至时间寿命估计模型中，得到时刻k时电芯的剩余时间寿命；
步骤6：根据电芯A的剩余使用寿命和剩余时间寿命，计算得到电芯A的估计寿命；
步骤7：将步骤6中电芯A的估计寿命与步骤2中计算得到的电芯A的实际剩余寿命的差值作为修正值；
步骤8：基于步骤7中的修正值对电芯A的剩余使用寿命和剩余时间寿命进行修正，并将修正后的剩余使用寿命带入至电芯使用寿命估计模型中，从而对电芯使用寿命估计模型进行修正；将修正后的时间寿命带入至时间寿命估计模型中，从而对时间寿命模型进行修正。
进一步的，所述步骤2中，采用积分的方法计算时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量。
进一步的，所述步骤6中，采用加权算法计算电芯A的估计寿命。
进一步的，所述步骤3具体为：将采集的数据进行拟合，得到电压系数，温度系数、内阻系数；根据电压系数，温度系数和内阻系数建立电芯使用寿命估计方程，将该方程作为电芯使用寿命估计模型。
进一步的，所述步骤8中对使用寿命估计模型进行修正具体为：令电压系数，温度系数不变，将电芯修正后的剩余使用寿命输入至电芯使用寿命估计模型中，对内阻系数进行修正。
有益效果：本发明考虑了电池未使用的状态对电芯的影响，通过使用寿命和时间寿命相结合评估电池的寿命，提高了电池寿命评估的精度，并基于电池的实际寿命对两个寿命模型进行修正，进一步提高了计算精度。
附图说明
图1为本发明的模块示意图；
图2为发明的流程图。
具体实施方式
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
如图1所示，本实施例提供的一种电芯寿命模型自动校正方法为：先将采集到的电压、电流、温度，充电状态信号输入至状态解析模块，更新当前电芯的充放电状态，内阻值，充放电荷电量，当前电芯电量状态估计，并将数据记录至数据库；再将状态解析模块计算出的数据传送至寿命估计模型模块，拟合采集数据估计当前电芯寿命，比较估计寿命和实际寿命根据偏差量调整寿命估计模型的各部分系数。
如图2所示，本实施例具体包括如下步骤：
步骤1：周期性的采集电芯A的电压、电流、温度和充电状态信号,本实施例中1ms采集一次；
步骤2：根据充电状态信号，计算本次电芯充电开始的时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量；根据电芯的标称容量、时刻q时电芯的容量以及时刻q到时刻k之间电芯的电荷量变化量，计算得到电芯的实际剩余寿命；根据时刻k时采集到的电压和电流计算电芯此时的内阻(电阻＝电压/电流)，k∈(q，m],其中m为本次充电结束的时刻；
步骤3：基于电压、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同的内阻下的剩余使用寿命，基于内阻、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同的电压下的剩余使用寿命；基于内阻、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同的温度下的剩余使用寿命；并根据采集的数据建立电芯使用寿命估计模型；
步骤4：预设N组电芯不使用天数，测试与电芯A型号相同的电芯在该N组不使用天数下对应的剩余时间寿命，从而得到电芯的时间寿命估计模型；
步骤5：将k时刻采集到的电芯的电压、温度、内阻输入至电芯使用寿命估计模型中，得到时刻k时电芯的剩余使用寿命，计算电芯在第一次充电与本次充电之间电芯的未使用天数，并将该未使用天数输入至时间寿命估计模型中，得到电芯的剩余时间寿命；
步骤6：根据电芯A的剩余使用寿命和剩余时间寿命，计算得到电芯A的估计寿命；
步骤7：将步骤6中电芯A的估计寿命与步骤2中计算得到的电芯A的实际剩余寿命的差值作为修正值；
步骤8：基于步骤7中的修正值对电芯A的剩余使用寿命和剩余时间寿命进行修正，并将修正后的剩余使用寿命带入至电芯使用寿命估计模型中，从而对电芯使用寿命估计模型进行修正；将修正后的时间寿命带入至时间寿命估计模型中，从而对时间寿命模型进行修正。
优选的，所述步骤2中，采用积分的方法计算时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量。
优选的，所述步骤6中，采用加权算法计算电芯A的估计寿命。
优选的，所述步骤3具体为：将采集的数据进行拟合，得到电压系数，温度系数、内阻系数；根据电压系数，温度系数和内阻系数建立电芯使用寿命估计方程，将该方程作为电芯使用寿命估计模型。
优选的，所述步骤8中对使用寿命估计模型进行修正具体为：令电压系数，温度系数不变，将电芯修正后的剩余使用寿命输入至电芯使用寿命估计模型中，对内阻系数进行修正。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种电芯寿命模型自动校正方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤1：周期性的采集电芯A的电压、电流、温度和充电状态信号；
步骤2：根据充电状态信号，计算在本次充电开始的时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量；根据电芯的标称容量、时刻q时电芯的容量以及时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量，计算得到电芯的实际剩余寿命；根据时刻k时采集到的电压和电流计算电芯此时的内阻，k∈(q，m],其中m为本次充电结束的时刻；
步骤3：基于电压、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同内阻下的剩余使用寿命，基于内阻、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同电压下的剩余使用寿命；基于内阻、温度不变的情况下，采集n组与电芯A型号相同的电芯在不同温度下的剩余使用寿命；并根据采集的数据建立电芯使用寿命估计模型；
步骤4：预设N组电芯的未使用天数，测试与电芯A型号相同的电芯在该N组未使用天数下对应的剩余时间寿命，从而得到电芯的时间寿命估计模型；
步骤5：将k时刻采集到的电芯的电压、温度、内阻输入至电芯使用寿命估计模型中，得到时刻k时电芯的剩余使用寿命，计算在第一次充电与本次充电之间电芯的未使用天数，并将该未使用天数输入至时间寿命估计模型中，得到时刻k时电芯的剩余时间寿命；
步骤6：根据电芯A的剩余使用寿命和剩余时间寿命，计算得到电芯A的估计寿命；
步骤7：将步骤6中电芯A的估计寿命与步骤2中计算得到的电芯A的实际剩余寿命的差值作为修正值；
步骤8：基于步骤7中的修正值对电芯A的剩余使用寿命和剩余时间寿命进行修正，并将修正后的剩余使用寿命带入至电芯使用寿命估计模型中，从而对电芯使用寿命估计模型进行修正；将修正后的时间寿命带入至时间寿命估计模型中，从而对时间寿命模型进行修正。
2.根据权利要求1所述的一种电芯寿命模型自动校正方法，其特征在于，所述步骤2中，采用积分的方法计算时刻q到时刻k之间电芯的电荷变化量。
3.根据权利要求1所述的一种电芯寿命模型自动校正方法，其特征在于，所述步骤6中，采用加权算法计算电芯A的估计寿命。
4.根据权利要求1所述的一种电芯寿命模型自动校正方法，其特征在于，所述步骤3具体为：将采集的数据进行拟合，得到电压系数，温度系数、内阻系数；根据电压系数，温度系数和内阻系数建立电芯使用寿命估计方程，将该方程作为电芯使用寿命估计模型。
5.根据权利要求4所述的一种电芯寿命模型自动校正方法，其特征在于，所述步骤8中对使用寿命估计模型进行修正具体为：令电压系数，温度系数不变，将电芯修正后的剩余使用寿命输入至电芯使用寿命估计模型中，对内阻系数进行修正。
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