CN116872791B - 一种动力电池soh的估算方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于新能源汽车动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池SOH的估算方法，包括通过远程数据平台获取车辆实时的充电量和里程信息，记录车辆一次或多次充电工况下的充电量和累计充电量，当累计充电量为动力电池额定容量时，获取里程信息中两个相邻满充时刻的里程变化值；计算动力电池多组满充到满放的车辆可行驶里程，并获取车辆的平均可行驶里程，将车辆平均可行驶里程与车辆里程信息中最新里程相比较，以生成车辆动力电池的实时已用循环次数，再结合电池可用循环次数来确定动力电池SOH；本发明中仅通过云端数据传输和处理便能实现SOH估算，成本低，落地容易，不需要到4s店特地检测，本发明实现了对于新能源车辆动力电池SOH的全覆盖估测。

Description

一种动力电池SOH的估算方法

技术领域

本发明属于新能源汽车动力电池技术领域，具体涉及一种动力电池SOH的估算方法。

背景技术

动力电池SOH(电池健康状态)对于电池续航、电池的使用寿命、电池SOC的估算有着重要意义。目前主流的估算车辆动力电池SOH的方法主要有两种，一种是通过将电池的电量完全放空，之后计算动力电池从soc＝0至soc＝100累计充入的电量，并与额定容量进行比较从而估算电池SOH。另一种是在车辆长时间静置后，通过车辆ocv～soc表查询车辆的实际soc，之后对车辆进行充电，计算车辆的实际soc从开始充电至满充点之间充入电量，并与额定容量进行比较得到电池SOH。

上述第一个方法中由于需要对电池进行满放后再进行满充，新能源汽车正常使用场景下不能实现对车辆进行完全的满放，即soc等于0，需要新能源汽车厂商或专业工程师才能进行完全满放，因此，完全满放对于车主在对新能源汽车的动力电池进行SOH估算时显然成本过高；

第二个方法中，由于需要使用ocv-soc表，而ocv-soc表必须要车辆静置两个小时以上才可以使用，这个是电池的特性导致的，如果基于该特性来估算车辆soh，则需要车辆静置两个小时之后再去给车辆充电，而现有新能源车辆在停车使用完之后会立即给车辆充电，因此现有新能源车辆的使用场景不太满足该条件，厂家在云端取一年的数据来看，也仅有30％的车辆存在静置满两小时后再去给车辆充电的情况，因此采用上述第二种方法估算SOH会导致估算结果不准确。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种动力电池SOH的估算方法，以解决背景技术中提出的问题。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种动力电池SOH的估算方法，应用于执行SOH动态监测的远程数据平台，包括如下步骤：

S1、所述远程数据平台与车辆T-BOX执行实时信息交互，以实时获取动力电池的充电量、车辆里程信息、电芯电压值以及电流值；

S2、记录车辆一次或多次充电工况下的充电量，并计算累计充电量，当车辆累计充电量为动力电池额定容量时，将对应时刻设为满充时刻并进行标记；

S3、获取所述里程信息中两个相邻满充时刻的里程数据，以生成两个相邻满充时刻的里程变化值，将所述里程变化值记为车辆从满充到满放的可行驶里程；

S4、计算动力电池多组满充到满放的车辆可行驶里程，并获取车辆的平均可行驶里程，将车辆平均可行驶里程与所述车辆里程信息中最新里程相比较，以生成车辆动力电池的实时已用循环次数；

S5、根据车辆电池实时已用循环次数与预先获取的车辆电池可用循环次数来确定动力电池SOH。

进一步改进在于，步骤S4中，记获取车辆的平均可行驶里程为a,所述车辆里程信息中最新里程为b,则动力电池的实时已用循环次数n0为：

进一步改进在于，步骤S5中，预先获取的车辆电池可用循环次数为n1，则动力电池SOH为：

进一步改进在于，步骤S5中还包括依据如下公式对所述SOH执行校准，以生成校准后的SOH1：

SOH1＝α*β*SOH

其中，α表示电芯失衡对SOH的影响系数，与动力电池电芯材料的理化性质相关；

β＝1-(0.5*(ΔV1/Vavg_1)+0.5*(ΔV2/Vavg_2))；

其中，ΔV1表示动态压差，Vavg_1表示动态压差对应时间段所有电芯的电压平均值，ΔV2表示静态压差，Vavg_2表示静态压差对应时间段所有电芯的电压平均值。

进一步改进在于，步骤S5中，所述动态压差、所述动态压差对应时间段的电压平均值、所述静态压差以及所述静态压差对应时间段的电压平均值通过如下方式获取：

(1)筛选所述电芯电流值不为0时刻的电压值，对若干组电芯的电压最高值和电压最低值取差值，对差值求均值后得到所述动态压差；

(2)筛选所述电芯电流值不为0时刻的电压值，对所有电芯电压值求平均值即所述动态压差对应时间段的电压平均值；

(3)筛选所述电芯电流值为0时刻的电压值，对若干组电芯的电压最高值和电压最低值取差值，对差值求均值后得到所述静态压差；

(4)筛选所述电芯电流值为0时刻的电压值，对所有电芯电压值求平均值即所述静态压差对应时间段的电压平均值。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明中提供的估算方法仅通过云端数据传输和处理便能实现，成本低，落地容易，不需要到4s店特地检测，覆盖面广，相对于现有技术中SOH估测只能覆盖很少的一部分车辆，本发明实现了对于新能源车辆动力电池SOH的全覆盖估测；

(2)本发明中对于SOH的估算精度更高，无需借助使用ocv-soc表获取车辆SOC，避免了车辆在不同温度环境下SOC显示与实际SOC不符的问题；

(3)本发明充分考虑了电池管理系统策略对电池SOH的影响，将动力电池不一致性纳入SOH的计算，并提出一种对测出的SOH进行校准的方法，提高了SOH计算的准确性。

附图说明

图1是本发明中估算方法的执行流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整。

实施例1

如图1所示，本实施方式提供了一种动力电池SOH的估算方法，应用于执行SOH动态监测的远程数据平台，远程数据平台包括但不限于现有技术中TSP平台以及厂商构建的远程管理平台，其具备一定的数据处理能力。

估算方法包括如下步骤：

S1、所述远程数据平台与车辆T-BOX执行实时信息交互，以实时获取动力电池的充电量、车辆里程信息、电芯电压值以及电流值；并电芯电压值与电流值进行整理形成对应动力电池各时刻的数据库；

S2、记录车辆一次或多次充电工况下的充电量，并计算累计充电量，当车辆累计充电量为动力电池额定容量时，将对应时刻设为满充时刻并进行标记；

S3、获取所述里程信息中两个相邻满充时刻的里程数据，以生成两个相邻满充时刻的里程变化值，将所述里程变化值记为车辆从满充到满放的可行驶里程；

S4、计算动力电池多组满充到满放的车辆可行驶里程，并获取车辆的平均可行驶里程，将车辆平均可行驶里程与所述车辆里程信息中最新里程相比较，以生成车辆动力电池的实时已用循环次数；

S5、根据车辆电池实时已用循环次数与预先获取的车辆电池可用循环次数来确定动力电池SOH。

现有技术中获取soc为100到soc为0的里程变化或通过车辆ocv～soc表查询车辆的实际soc，之后对车辆进行充电，计算车辆的实际soc从开始充电至满充点之间充入电量，本申请能够具备如下优势：

(1)动力电池的soc＝0即满放在现有技术中很难实现，需要厂家人员或车辆4S店人员等特定人员和特定场景才能实现，而soc＝100可能实际不是满充，如在低温环境中，soc显示为100时，实际的电池容量可能为额定容量的90％，因此，现有技术中想要实现SOC从0到100需要配合厂家人员在理想工况下得到，因此，最终的得出的SOH精度必然不准；而本申请基于远程数据平台与T-BOX实时的信息交互获取车辆相关信息，强调通过对一次或多次充电工况下的充电量进行记录，直至充电量的累加值达到动力电池的额定容量，如通过两次充电工况实现了充电量达到额定容量，第一次充电量为150AH，第二次为70AH，额定容量为220AH，此种方式成本较低、获取方式简单、覆盖面广，只需在远程数据平台与车辆T-BOX执行信息交互即可实现；

(2)相对于现有技术中使用ocv-soc表获取实时SOC，而ocv-soc表必须要车辆静置两个小时以上才可以使用，这个是电池的特性导致的，那么在实际使用过程中，能准确获取到SOC待测场景必须在车辆静置两个小时以上，增加了SOC的获取难度，即想要实现每辆车都能准确估算SOH，难度较大；而本申请中的估算方法是基于各个车辆的一个或多个充电工况下的充电量实现，覆盖面广，不存在数据不能及时获取的问题。

进一步的，步骤S4中，记获取车辆的平均可行驶里程为a,所述车辆里程信息中最新里程为b,则动力电池的实时已用循环次数n0为：

进一步的，步骤S5中，预先获取的车辆电池可用循环次数为n1，可用循环次数为动力电池出厂时的自设定参数，则动力电池SOH为：

本实施例中，步骤S5中还包括依据如下公式对所述SOH执行校准，以生成校准后的SOH1：

SOH1＝α*β*SOH

其中，α表示电芯失衡对SOH的影响系数，与动力电池电芯材料的理化性质相关；

β＝1-(0.5*(ΔV1/Vavg_1)+0.5*(ΔV2/Vavg_2))；

其中，ΔV1表示动态压差，Vavg_1表示动态压差对应时间段所有电芯的电压平均值，ΔV2表示静态压差，Vavg_2表示静态压差对应时间段所有电芯的电压平均值。

本实施方式通过对上述步骤得到的SOH估测值进行校准，充分考虑了动力电池不一致性对应实际SOH的影响，进一步降低了SOH估测的误差，增加了SOH的精度。

进一步的，步骤S5中，所述动态压差、所述动态压差对应时间段的电压平均值、所述静态压差以及所述静态压差对应时间段的电压平均值通过如下方式获取：

(1)筛选所述电芯电流值不为0时刻的电压值，对若干组电芯的电压最高值和电压最低值取差值，对差值求均值后得到所述动态压差；

(2)筛选所述电芯电流值不为0时刻的电压值，对所有电芯电压值求平均值即所述动态压差对应时间段的电压平均值；

(3)筛选所述电芯电流值为0时刻的电压值，对若干组电芯的电压最高值和电压最低值取差值，对差值求均值后得到所述静态压差；

(4)筛选所述电芯电流值为0时刻的电压值，对所有电芯电压值求平均值即所述静态压差对应时间段的电压平均值。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种动力电池SOH的估算方法，其特征在于，应用于执行SOH动态监测的远程数据平台，包括如下步骤：

S1、所述远程数据平台与车辆T-BOX执行实时信息交互，以实时获取动力电池的充电量、车辆里程信息、电芯电压值以及电流值；

S2、记录车辆一次或多次充电工况下的充电量，并计算累计充电量，当车辆累计充电量为动力电池额定容量时，将对应时刻设为满充时刻并进行标记；

S3、获取所述里程信息中两个相邻满充时刻的里程数据，以生成两个相邻满充时刻的里程变化值，将所述里程变化值记为车辆从满充到满放的可行驶里程；

S4、计算动力电池多组满充到满放的车辆可行驶里程，并获取车辆的平均可行驶里程，将车辆平均可行驶里程与所述车辆里程信息中最新里程相比较，以生成车辆动力电池的实时已用循环次数；

S5、根据车辆电池实时已用循环次数与预先获取的车辆电池可用循环次数来确定动力电池SOH。

2.根据权利要求1所述的一种动力电池SOH的估算方法，其特征在于：步骤S4中，记获取车辆的平均可行驶里程为a,所述车辆里程信息中最新里程为b,则动力电池的实时已用循环次数n0为：

3.根据权利要求2所述的一种动力电池SOH的估算方法，其特征在于：步骤S5中，预先获取的车辆电池可用循环次数为n1，则动力电池SOH为：

4.根据权利要求1所述的一种动力电池SOH的估算方法，其特征在于：步骤S5中还包括依据如下公式对所述SOH执行校准，以生成校准后的SOH1：

SOH1＝α*β*SOH

其中，α表示电芯失衡对SOH的影响系数，与动力电池电芯材料的理化性质相关；

β＝1-(0.5*(ΔV1/Vavg_1)+0.5*(ΔV2/Vavg_2))；

其中，ΔV1表示动态压差，Vavg_1表示动态压差对应时间段所有电芯的电压平均值，ΔV2表示静态压差，Vavg_2表示静态压差对应时间段所有电芯的电压平均值。

5.根据权利要求4所述的一种动力电池SOH的估算方法，其特征在于：步骤S5中，所述动态压差、所述动态压差对应时间段的电压平均值、所述静态压差以及所述静态压差对应时间段的电压平均值通过如下方式获取：

(1)筛选所述电芯电流值不为0时刻的电压值，对若干组电芯的电压最高值和电压最低值取差值，对差值求均值后得到所述动态压差；

(2)筛选所述电芯电流值不为0时刻的电压值，对所有电芯电压值求平均值即所述动态压差对应时间段的电压平均值；

(3)筛选所述电芯电流值为0时刻的电压值，对若干组电芯的电压最高值和电压最低值取差值，对差值求均值后得到所述静态压差；

(4)筛选所述电芯电流值为0时刻的电压值，对所有电芯电压值求平均值即所述静态压差对应时间段的电压平均值。