CN112748343A - 一种动力电池功率边界的检测方法、装置及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种动力电池功率边界的检测方法、装置及电动汽车,涉及电动汽车动力电池检测领域。该动力电池功率边界的检测方法包括:获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据;识别当前车辆身份信息和动力电池身份信息并上传至车辆历史数据库;获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据;根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值;对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,检测出当前车辆动力电池的功率边界。本发明实施例,具有普遍适用性,解决了现有技术所面临的模型精度不够、时间变化无法适应、电池单体差异性等问题。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车动力电池性能检测领域,特别涉及一种动力电池功率边界的检测方法、装置及电动汽车。
背景技术
动力电池的功率边界,为动力电池一项重要的参数指标。随着动力电池使用时间延长,动力电池功率边界随电池内部老化,不断降低。如继续按照出厂SOP矩阵进行使用将严重影响动力电池寿命甚至引发安全事故。然而过多的限制动力电池输出功率将无法发挥电池能力,造成资源浪费成本升高。
现有动力电池功率边界估算的方法有采用脉冲放电方法来估算电池的最大放电能力;采用电压、电流变化的功率边界计算方法;基于电池的动态电化学模型来预测电池功率边界方法等。其中动态电化学模型方法来预测功率边界考虑了电池多个影响因素,但电化学模型涉及多个影响因素且由于动力电池的差异性及电池使用环境复杂,电化学模型不可能适用于所有的动力电池及使用环境。因此导致功率边界的计算随着动力电池使用时间的推移出现较大偏差。功率边界的偏差导致动力电池使用寿命及使用安全性能降低。因此建立相对完整的具有普遍适用性的动力电池模型成为行业普遍面临的难题。
发明内容
本发明实施例提供一种动力电池功率边界的检测方法、装置及电动汽车,用于解决现有技术中存在的车辆动力电池功率边界算法所面临的模型精度不够、时间变化无法适应、电池单体差异性等问题。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种动力电池功率边界的检测方法,包括:
获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据;
识别当前车辆身份信息和动力电池身份信息并上传至车辆历史数据库;
获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据;
根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值;
对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,并根据修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,检测出当前车辆动力电池的功率边界。
进一步地,所述车辆的车辆历史数据库,包括:
动力电池状态数据和车辆的行驶数据;
所述动力电池状态数据,包括:电池身份信息、电池荷电状态SOC、电池电压、充放电电流、电池内阻以及电池温度中的至少一项;
所述车辆的行驶数据,包括:车辆身份信息、累计行驶里程、行驶速度、行驶加速度、制动速度、电机转速以及空调输出功率中的至少一项。
进一步地,所述获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据库,包括:
根据预设时间间隔,记录相同型号的动力电池多个车辆的动力电池状态数据和车辆行驶状态数据,存入数据库,形成车辆历史数据库。
进一步地,所述获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据,包括:
接收车辆最新的动力电池状态数据并查找此车辆在历史数据库中对应的历史数据链;
根据所述历史数据链,从车辆历史数据库中获取对应数据簇,并提取影响电池功率边界的关键参数项。
进一步地,所述关键参数项,包括:
电池荷电状态SOC、电池健康状态SOH、电池电压、充放电电流,电池内阻以及电池温度中的至少一项。
进一步地,所述根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,包括:
通过平均值或者统计值法计算所述相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到相似车辆的动力电池功率边界的矩阵值;
所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为相似车辆的动力电池功率边界的矩阵值。
进一步地,所述对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,包括:
获取车辆出厂设置的动力电池功率边界的初始矩阵值;
当初始矩阵值与所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值之差大于或者等于预设时,修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为第一矩阵值;
当初始矩阵值与所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值之差小于预设值时,修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为所述初始矩阵值。
进一步地,所述动力电池功率边界的检测方法,还包括:
将修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值上传至车辆历史数据。
本发明的实施例还提供一种动力电池功率边界的检测装置,包括:
第一获取模块,用于获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据;
识别模块,用于识别当前车辆身份信息和动力电池身份信息并上传至车辆历史数据库;
第二获取模块,用于获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据;
计算模块,用于根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值;
修正模块,用于对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,并根据修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,检测出当前车辆动力电池的功率边界。
本发明的实施例还提供一种电动汽车,包括如上所述的动力电池功率边界的检测装置。
本发明的上述方案至少具有如下技术效果:
本发明实施例中,采用逆向数据计算方法,对现有车辆动力电池进行全方位监控,根据动力电池历史数据库,逆向计算相同使用工况下动力电池的功率边界矩阵值。基于数据库对车辆动力电池的功率边界进行计算,样本数量庞大可以包含更多的影响因素,计算更加准确;随着同款车型同款动力电池数量使用增多,数据库信息量增大,计算结果将更加准确;可普遍适用于电动汽车动力电池功率边界计算,不受电池体系、应用车型等约束。解决了现有车辆功率边界算法所面临的模型精度不够、时间变化无法适应、电池单体差异性等问题,保证动力电池使用的安全性。
附图说明
图1表示本发明实施例的动力电池功率边界的检测方法的步骤示意图;
图2表示本发明实施例的动力电池功率边界的检测装置的模块示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中存在的车辆功率边界算法所面临的模型精度不够、时间变化无法适应、电池单体差异性等问题的问题,提供一种动力电池功率边界的检测方法、装置及电动汽车。
如图1所示,本发明实施例的动力电池功率边界的检测方法,包括:
获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据;
识别当前车辆身份信息和动力电池身份信息并上传至车辆历史数据库;
获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据;
根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值;
对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,并根据修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,检测出当前车辆动力电池的功率边界。
本发明实施例中,采用逆向数据计算方法,对现有车辆动力电池进行全方位监控,根据动力电池历史数据库,逆向计算相同使用工况下动力电池的功率边界矩阵值。基于数据库对车辆动力电池的功率边界进行计算,样本数量庞大可以包含更多的影响因素,计算更加准确;随着同款车型同款动力电池数量使用增多,数据库信息量增大,计算结果将更加准确;可普遍适用于电动汽车动力电池功率边界计算,不受电池体系、应用车型等约束。解决了现有车辆功率边界算法所面临的模型精度不够、时间变化无法适应、电池单体差异性等问题,保证动力电池使用的安全性。
本发明的一实施例中,所述车辆的车辆历史数据库,包括:
动力电池状态数据和车辆的行驶数据;
所述动力电池状态数据,包括:电池身份信息、电池荷电状态SOC、电池电压、充放电电流、电池内阻以及电池温度中的至少一项;
所述车辆的行驶数据,包括:车辆身份信息、累计行驶里程、行驶速度、行驶加速度、制动速度、电机转速以及空调输出功率中的至少一项。
本发明的一实施例中,所述获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据库,包括:
根据预设时间间隔,记录相同型号的动力电池多个车辆的动力电池状态数据和车辆行驶状态数据,存入数据库,形成车辆历史数据库;
根据动力电池状态数据和车辆行驶状态数据对数据进行分类整理。
本发明的一实施例中,所述获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据,包括:
处理器接收车辆最新的动力电池状态数据并查找此车辆在历史数据库中对应的历史数据链;
根据所述历史数据链,从车辆历史数据库中获取对应数据簇,并提取影响电池功率边界的关键参数项。
本发明的一实施例中,所述关键参数项,包括:
电池荷电状态SOC、电池健康状态SOH、电池电压、充放电电流,电池内阻以及电池温度中的至少一项。
本发明的一实施例中,所述根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,包括:
通过平均值或者统计值法计算所述相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到相似车辆的动力电池功率边界的矩阵值;
所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为相似车辆的动力电池功率边界的矩阵值。
本发明的一实施例中,所述对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,包括:
获取车辆出厂设置的动力电池功率边界的初始矩阵值;
当初始矩阵值与所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值之差大于或者等于预设值Y时,修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为第一矩阵值;
当初始矩阵值与所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值之差小于预设值Y时,修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为所述初始矩阵值。
电池管理系统根据所述修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值检测出动力电池功率边界。
本发明的一实施例中,所述动力电池功率边界的检测方法,还包括:
将修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值上传至车辆历史数据。
本发明实施例中,采用逆向数据计算方法,对现有车辆动力电池进行全方位监控,根据动力电池历史数据库,逆向计算相同使用工况下动力电池的功率边界矩阵值。基于数据库对车辆动力电池的功率边界进行计算,样本数量庞大可以包含更多的影响因素,计算更加准确;随着同款车型同款动力电池数量使用增多,数据库信息量增大,计算结果将更加准确;可普遍适用于电动汽车动力电池功率边界计算,不受电池体系、应用车型等约束。解决了现有车辆功率边界算法所面临的模型精度不够、时间变化无法适应、电池单体差异性等问题,保证动力电池使用的安全性。
如图2所示,本发明的实施例还提供一种动力电池功率边界的检测装置,包括:
第一获取模块10,用于获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据;
识别模块20,用于识别当前车辆身份信息和动力电池身份信息并上传至车辆历史数据库;
第二获取模块30,用于获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据;
计算模块40,用于根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值;
修正模块50,用于对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,并根据修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,检测出当前车辆动力电池的功率边界。
可选地,所述第一获取模块10可以包括:
根据预设时间间隔,记录相同型号的动力电池多个车辆的动力电池状态数据和车辆行驶状态数据,存入数据库,形成车辆历史数据库。
可选地,所述识别模块20可以包括:
查找子模块,接收车辆最新的动力电池状态数据并查找此车辆在历史数据库中对应的历史数据链;
获取子模块,根据所述历史数据链,从车辆历史数据库中获取对应数据簇,并提取影响电池功率边界的关键参数项。
需要说明的是,所述关键参数项,包括:
电池荷电状态SOC、电池健康状态SOH、电池电压、充放电电流,电池内阻以及电池温度中的至少一项。
可选地,所述计算模块40可以包括:
计算子模块,通过平均值或者统计值法计算所述相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到相似车辆的动力电池功率边界的矩阵值;
确定子模块,所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为相似车辆的动力电池功率边界的矩阵值。
这里,对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,包括:
获取车辆出厂设置的动力电池功率边界的初始矩阵值;
当初始矩阵值与所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值之差大于或者等于预设值Y时,修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为第一矩阵值;
当初始矩阵值与所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值之差小于预设值Y时,修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为所述初始矩阵值。
本发明的实施例还提供一种电动汽车,包括如上所述的动力电池功率边界的检测装置。
本发明实施例中,采用逆向数据计算方法,对现有车辆动力电池进行全方位监控,根据动力电池历史数据库,逆向计算相同使用工况下动力电池的功率边界矩阵值。基于数据库对车辆动力电池的功率边界进行计算,样本数量庞大可以包含更多的影响因素,计算更加准确;随着同款车型同款动力电池数量使用增多,数据库信息量增大,计算结果将更加准确;可普遍适用于电动汽车动力电池功率边界计算,不受电池体系、应用车型等约束。解决了现有车辆功率边界算法所面临的模型精度不够、时间变化无法适应、电池单体差异性等问题,保证动力电池使用的安全性。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种动力电池功率边界的检测方法,其特征在于,包括:
获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据;
识别当前车辆身份信息和动力电池身份信息并上传至车辆历史数据库;
获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据;
根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值;
对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,并根据修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,检测出当前车辆动力电池的功率边界。
2.根据权利要求1所述的动力电池功率边界的检测方法,其特征在于,所述车辆的车辆历史数据库,包括:
动力电池状态数据和车辆的行驶数据;
所述动力电池状态数据,包括:电池身份信息、电池荷电状态SOC、电池电压、充放电电流、电池内阻以及电池温度中的至少一项;
所述车辆的行驶数据,包括:车辆身份信息、累计行驶里程、行驶速度、行驶加速度、制动速度、电机转速以及空调输出功率中的至少一项。
3.根据权利要求1所述的动力电池功率边界的检测方法,其特征在于,所述获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据库,包括:
根据预设时间间隔,记录相同型号的动力电池多个车辆的动力电池状态数据和车辆行驶状态数据,存入数据库,形成车辆历史数据库。
4.根据权利要求1所述的动力电池功率边界的检测方法,其特征在于,所述获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据,包括:
接收车辆最新的动力电池状态数据并查找此车辆在历史数据库中对应的历史数据链;
根据所述历史数据链,从车辆历史数据库中获取对应数据簇,并提取影响电池功率边界的关键参数项。
5.根据权利要求4所述的动力电池功率边界的检测方法,其特征在于,所述关键参数项,包括:
电池荷电状态SOC、电池健康状态SOH、电池电压、充放电电流,电池内阻以及电池温度中的至少一项。
6.根据权利要求1所述的动力电池功率边界的检测方法,其特征在于,所述根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,包括:
通过平均值或者统计值法计算所述相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到相似车辆的动力电池功率边界的矩阵值;
所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为相似车辆的动力电池功率边界的矩阵值。
7.根据权利要求6所述的动力电池功率边界的检测方法,其特征在于,所述对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,包括:
获取车辆出厂设置的动力电池功率边界的初始矩阵值;
当初始矩阵值与所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值之差大于或者等于预设值时,修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为第一矩阵值;
当初始矩阵值与所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值之差小于预设值时,修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值为所述初始矩阵值。
8.一种动力电池功率边界的检测方法,其特征在于,还包括:
将修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值上传至车辆历史数据。
9.一种动力电池功率边界的检测装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取相同型号的动力电池多个车辆的车辆历史数据;
识别模块,用于识别当前车辆身份信息和动力电池身份信息并上传至车辆历史数据库;
第二获取模块,用于获取历史数据库中与当前车辆的关键参数项相似的车辆动力电池状态数据;
计算模块,用于根据所述动力电池状态数据,计算相似车辆的动力电池第一功率边界的参数列,得到当前车辆动力电池功率边界的矩阵值;
修正模块,用于对所述当前车辆动力电池功率边界的矩阵值进行修正,并根据修正后的当前车辆动力电池功率边界的矩阵值,检测出当前车辆动力电池的功率边界。
10.一种电动汽车,其特征在于,包括如权利要求9所述的动力电池功率边界的检测装置。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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