CN117289164A - 一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法及装置，通过在确定目标车辆的电池进入快充状态后，实时获取电池的电池电荷状态值，当检测到电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，将获取的电池的电压跌落值输入到老化模型中，以使老化模型输出电池健康状态值，并基于电池健康状态值，计算并得到电池的电池健康总状态值；与现有技术相比，本发明的技术方案获取电池在快充过程中出现的电压跌落值，基于老化模型描述电压跌落值与电池的电池健康状态之间的关系，实现对电池健康状态的估算，提高对电池健康状态的估算准确值；且在估算过程中无需对车辆进行额外工况的设定或特殊操作，能实现在无感的情况下完成对电池的电池健康状态估算。

Description

一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法及装置

技术领域

本发明涉及电池热管理的技术领域，特别是涉及一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法及装置。

背景技术

锂电池的健康状态，即SOH，对修正电池电荷状态SOC、准确估算电动车辆的剩余里程、调节可用输入输出功率值，避免对电池造成过充过放有着重要意义；因此，能够准确进行锂电池的SOH估算，是BMS的一项重要功能。

目前，在BMS上有很多计算电池老化的方法，如适合开环计算的方法：循环次数法，利用电池容量吞吐量进行计算，日历老化+循环老化法，将老化分为时间造成的老化和放电造成的老化；也有适合闭环计算的方法：满充满放法，从放空到充满或充满到放空，公式法，利用容量与SOC变化的比值进行计算，IC曲线法，利用Dq/DV的曲线特征进行老化计算等；但以上各方法对磷酸铁锂电池而言，都有其不足之处。

对于开环方法，因为其数据全部来自于电池的离线测试数据，其测试过程和环境对测试数据有着重要影响，特别是受限于成本，测试过程基本只选择某单一工况，该工况下得到的离线数据往往与实际驾驶工况偏差较大，进而导致该方法得到的SOH估算值与实际车辆电池的SOH值相去甚远；对于满充满放法，因为需要对电池进行放空后满充，或者充满后满放的苛刻条件，与实际驾驶工况也相符，应用意义不大；对于公式法，因为需要OCV与SOC具备显著的单一映射关系，更适用与三元材料类锂电池，对于具有平坦OCV曲线的磷酸铁锂电池则不具备应用条件；因此，如何对磷酸铁锂电池的健康状态进行准确估算，是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法及装置，提高对电池健康状态的估算准确值。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法，包括：

在确定目标车辆的电池进入快充状态后，实时获取所述电池的电池电荷状态值，当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值；

将所述电压跌落值输入到预生成的老化模型中，以使所述老化模型输出电池健康状态值，并基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值。

在一种可能的实现方式中，实时获取所述电池的电池电荷状态值，具体包括：

获取当前第一时刻所述电池充电时的充电电流值，将所述充电电流值输入到电池电荷状态值计算公式中，得到所述电池的电池电荷状态值，其中，所述电池电荷状态值计算公式，如下所示：

式中，SOC为电池电荷状态值，SOC₀为电池电荷状态初始值，Q_max为电池常温额定标称容量，i为充电电流值。

在一种可能的实现方式中，基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值，具体包括：

将所述电池健康状态值输入到预设的电池健康总状态值计算公式中，计算得到所述电池的电池健康总状态值，其中，所述电池健康总状态值计算公式，如下所示：

SOH＝α*SOH₁；

式中，SOH为电池健康总状态值，SOH₁为电池健康状态值，α为系数。

在一种可能的实现方式中，当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值，具体包括：

当检测到所述电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值时，对所述电池的充电电流值进行检测，当检测到所述充电电流值发生切换时，获取充电电流切换前的第一电压，并获取充电电流切换后的第二电压；

计算所述第一电压和所述第二电压的第一电压差，并将所述第一电压差作为所述电池的电压跌落值。

在一种可能的实现方式中，所述老化模型的预生成过程，具体包括：

选取多个磷酸铁锂电池，并获取每个磷酸铁锂电池对应的第一电池容量，在确定所述多个磷酸铁锂电池的电池状态为放空状态时，对所述多个磷酸铁锂电池进行充电，得到每个磷酸铁锂电池对应的第一电流曲线和第一电压曲线；

对每个磷酸铁锂电池设置电流切换点，并基于所述第一电流曲线和所述第一电压曲线，计算所述电流切换点对应的第一电压跌落样本值，并基于所述第一电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第一电池健康状态样本值；

分别对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验后，获取每个磷酸铁锂电池对应的第二电池容量，在确定所述第一电池容量与所述第二电池容量相比存在容量衰减时，重新计算所述电流切换点对应的第二电压跌落样本值，并基于所述第二电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第二电池健康状态样本值；

重复对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验,直至计算的所述每个磷酸铁锂电池对应的电池健康状态样本值小于预设电池健康状态样本阈值；

整合每个电池健康状态样本值下所述多个磷酸铁锂电池在所述电流切换点对应的电压跌落样本值，并计算每个电池健康状态样本值下的每个电流切换点对应的电压跌落样本均值；

基于所述电池健康状态样本值和所述电压跌落样本均值，得到老化模型。

在一种可能的实现方式中，将所述电压跌落值输入到预生成的老化模型中，所述老化模型，如下所示：

SOH₁＝f(ΔV1)；

式中，SOH₁为第一电池健康状态值，ΔV1为第一电压跌落值。

在一种可能的实现方式中，实时获取所述电池的电池电荷状态值后，还包括：

判断所述电池电荷状态值是否小于预设电池电荷状态阈值，若是，则获取所述电池的电池温度；

判断所述电池温度是否大于预设电池温度阈值，若是，则检测到所述电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值。

本发明还提供了一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算装置，包括：第一电压跌落值获取模块和电池健康总状态值计算模块；

其中，所述第一电压跌落值获取模块，用于在确定目标车辆的电池进入快充状态后，实时获取所述电池的电池电荷状态值，当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值；

所述电池健康总状态值计算模块，用于分别将所述第一电压跌落值、所述第二电压跌落值和所述第三电压跌落值输入到预生成的老化模型中，以使所述老化模型对应输出第一电池健康状态值、第二电池健康状态值和第三电池健康状态值，并基于所述第一电池健康状态值、所述第二电池健康状态值和所述第三电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值。

在一种可能的实现方式中，所述第一电压跌落值获取模块，用于实时获取所述电池的电池电荷状态值，具体包括：

获取当前第一时刻所述电池充电时的充电电流值，将所述充电电流值输入到电池电荷状态值计算公式中，得到所述电池的电池电荷状态值，其中，所述电池电荷状态值计算公式，如下所示：

式中，SOC为电池电荷状态值，SOC₀为电池电荷状态初始值，Q_max为电池常温额定标称容量，i为充电电流值。

在一种可能的实现方式中，所述电池健康总状态值计算模块，用于基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值，具体包括：

将所述电池健康状态值输入到预设的电池健康总状态值计算公式中，计算得到所述电池的电池健康总状态值，其中，所述电池健康总状态值计算公式，如下所示：

SOH＝α*SOH₁；

式中，SOH为电池健康总状态值，SOH₁为第一电池健康状态值，α为系数。

在一种可能的实现方式中，所述第一电压跌落值获取模块，用于当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值，具体包括：

当检测到所述电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值时，对所述电池的充电电流值进行检测，当检测到所述充电电流值发生切换时，获取充电电流切换前的第一电压，并获取充电电流切换后的第二电压；

计算所述第一电压和所述第二电压的第一电压差，并将所述第一电压差作为所述电池的电压跌落值。

在一种可能的实现方式中，所述老化模型的预生成过程，具体包括：

选取多个磷酸铁锂电池，并获取每个磷酸铁锂电池对应的第一电池容量，在确定所述多个磷酸铁锂电池的电池状态为放空状态时，对所述多个磷酸铁锂电池进行充电，得到每个磷酸铁锂电池对应的第一电流曲线和第一电压曲线；

对每个磷酸铁锂电池设置电流切换点，并基于所述第一电流曲线和所述第一电压曲线，计算所述电流切换点对应的第一电压跌落样本值，并基于所述第一电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第一电池健康状态样本值；

分别对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验后，获取每个磷酸铁锂电池对应的第二电池容量，在确定所述第一电池容量与所述第二电池容量相比存在容量衰减时，重新计算所述电流切换点对应的第二电压跌落样本值，并基于所述第二电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第二电池健康状态样本值；

重复对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验,直至计算的所述每个磷酸铁锂电池对应的电池健康状态样本值小于预设电池健康状态样本阈值；

整合每个电池健康状态样本值下所述多个磷酸铁锂电池在所述电流切换点对应的电压跌落样本值，并计算每个电池健康状态样本值下的每个电流切换点对应的电压跌落样本均值；

基于所述电池健康状态样本值和所述电压跌落样本均值，得到老化模型。

在一种可能的实现方式中，所述第一老化模型，如下所示：

SOH₁＝f(ΔV1)；

式中，SOH₁为第一电池健康状态值，ΔV1为第一电压跌落值。

在一种可能的实现方式中，所述第一电压跌落值获取模块，用于实时获取所述电池的电池电荷状态值后，还包括：

判断所述电池电荷状态值是否小于预设电池电荷状态阈值，若是，则获取所述电池的电池温度；

判断所述电池温度是否大于预设电池温度阈值，若是，则检测到所述第一电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值。

本发明还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上述任意一项所述的磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法。

本发明实施例一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法及装置，与现有技术相比，具有如下有益效果：

通过在确定目标车辆的电池进入快充状态后，基于所述电池的第一电池电荷状态值，获取所述电池的电压跌落值；分别将所述电压跌落值输入到预生成的老化模型中，以使所述老化模型输出电池健康状态值，并基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值；与现有技术相比，本发明的技术方案获取电池在快充过程中出现的电压跌落值，基于老化模型描述电压跌落值与电池的电池健康状态之间的关系，实现对电池健康状态的估算，提高对电池健康状态的估算准确值；且在估算过程中无需对车辆进行额外工况的设定或特殊操作，能实现在无感的情况下完成对电池的电池健康状态估算。

附图说明

图1是本发明提供的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法的一种实施例的流程示意图；

图2是本发明提供的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算装置的一种实施例的结构示意图；

图3是本发明提供的一种实施例的充电电流序列示意图；

图4是本发明提供的一种实施例的快充充电时充电电流序列与充电电压变压的曲线示意图；

图5是本发明提供的一种实施例的充电倍率示意图；

图6是本发明提供的一种实施例的电池健康状态样本值示意图；

图7是本发明提供的一种实施例的电压跌落样本均值示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，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作出创造性劳动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。

实施例1

参见图1，图1是本发明提供的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法的一种实施例的流程示意图，如图1所示，该方法包括步骤101-步骤102，具体如下：

步骤101：在确定目标车辆的电池进入快充状态后，实时获取所述电池的电池电荷状态值，当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值。

一实施例中，判断目标车辆中是否插入快充电枪，若确定所述快充电枪插入到所述目标车辆后，判断所述快充电枪中输出的电流是否流入电池，若是，则确定所述目标车辆进入快充状态；否则，确定所述目标车辆没有进入快充状态。

一实施例中，获取当前第一时刻所述电池充电时的充电电流值，将所述充电电流值输入到电池电荷状态值计算公式中，得到所述电池的电池电荷状态值，其中，所述电池电荷状态值计算公式，如下所示：

式中，SOC为电池电荷状态值，SOC₀为电池电荷状态初始值，Q_max为电池常温额定标称容量，i为充电电流值。

优选的，本次上电时读取存储器作为初始值，或者根据其它方式，如OCV校正等方式得到的初始值。

一实施例中，实时获取所述电池的第一电池电荷状态值后，还包括：判断所述第一电池电荷状态值是否小于预设电池电荷状态阈值，若是，则获取所述电池的电池温度；判断所述电池温度是否大于预设电池温度阈值，若是，则检测到所述第一电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值。

具体的，将所述电池电荷状态值与预设电池电荷状态阈值进行对比，若所述电池电荷状态值大于所述预设电池电荷状态阈值，则确定所述电池电荷状态值不满足目标电池电荷状态值，并退出本次充电过程的电池健康总状态值的计算，若所述电池温度不小于预设电池温度阈值，则获取所述电池的电池温度，判断所述电池温度是否大于预设电池温度阈值，若是，则确定检测到所述第一电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值，若判断所述电池温度不大于预设电池温度阈值，则确定所述电池电荷状态值不满足目标电池电荷状态值，并退出本次充电过程的电池健康总状态值的计算。

优选的，设置所述预设电池电荷状态阈值为50％，设置所述预设电池温度阈值为25％。

一实施例中，当检测到所述电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值时，对所述电池的充电电流值进行检测，当检测到所述充电电流值发生切换时，获取充电电流切换前的第一电压，并获取充电电流切换后的第二电压；计算所述第一电压和所述第二电压的第一电压差，并将所述第一电压差作为所述电池的电压跌落值。

具体的，当前车载电池的充电电流，特别是快充时的充电电流，基本都采用了多个恒值的阶梯序列方式，即低SOC时采用较大恒流充电，充电一段时间后当满足一定条件时跳转至较低一级电流继续充电；当再满足一定条件后再降一级电流充电，循环进行，直至采用电流序列最后一个电流充电并将电压充至设定的目标值时完成整个充电过程，如图3所示，图3是充电电流序列示意图。

具体的，在对电池进行充电的过程中，对实时记录对应的充电电流值和充电电压值，由于充电电流流在跳转的时刻，因内阻的影响，电池的电压会有相应跌落，当电流序列相同、温度相同、电流跳转时刻的SOC相同时，该跌落将与电池的寿命存在对应关系：随着电池寿命的衰减，其内阻将增大，进而在充电电流切换时的电压跌落值也将增大，如图4所示，图4是快充充电时充电电流序列与充电电压变压的曲线示意图，由图4可知，当充电电流值切换时，充电电压值会发生跌落，通过记录充电电流值切换前记录的第一电压V1，记录充电电流值切换1S后的第二电压V2，基于第一电压和第二电压，计算电流切换时的的第一电压差ΔVi，其中，i为每个电流切换点的编号，第一电压差的计算公式为：ΔVi＝V1–V2。

优选的，为了简单方便，同时减小低SOC区间的严重极化影响，可以只记录50％<SOC<90％区间内的跌落值，其中，在只记录50％<SOC<90％区间内的跌落值时，可以只记录50％<SOC<90％区间内的一个或多个跌落值。

优选的，当根据充电倍率表，记录0％<SOC<90％区间内的三个跌落值时，通过获取所述电池的电池电荷状态值，当所述电池的电池电荷状态值为第一预设电池电荷状态值时，确定充电电流切换，获取充电电流切换前的第三电压，并获取充电电流切换后的第四电压；计算所述第三电压和所述第四电压的第二电压差，并将所述第二电压差作为所述电池的第一电压跌落值，当所述电池的电池电荷状态值为第二预设电池电荷状态值时，确定充电电流切换，获取充电电流切换前的第五电压，并获取充电电流切换后的第六电压；计算所述第五电压和所述第六电压的第三电压差，并将所述第三电压差作为所述电池的第二电压跌落值，当所述电池的电池电荷状态值为第三预设电池电荷状态值时，确定充电电流切换，获取充电电流切换前的第七电压，并获取充电电流切换后的第八电压；计算所述第七电压和所述第八电压的第四电压差，并将所述第四电压差作为所述电池的第三电压跌落值，

步骤102：将所述电压跌落值输入到预生成的老化模型中，以使所述老化模型输出电池健康状态值，并基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值。

一实施例中，所述老化模型的预生成过程，具体包括步骤S1-S6。

S1:选取多个磷酸铁锂电池，并获取每个磷酸铁锂电池对应的第一电池容量，在确定所述多个磷酸铁锂电池的电池状态为放空状态时，对所述多个磷酸铁锂电池进行充电，得到每个磷酸铁锂电池对应的第一电流曲线和第一电压曲线。

具体的，选取三颗新的磷酸铁锂电池，分别标定出其对应的第一电池容量值Q1_bol，Q2_bol，Q3_bol；将该三颗磷酸铁锂电池放空，直至确定所述多个磷酸铁锂电池的电池状态为放空状态时，采用设定的充电电流序列对其充电，如查询图5所示的充电倍率进行充电，其中图5为充电倍率示意图；基于充电倍率进行充电时，还记录充电过程中对应的第一电压曲线和第一电流曲线。

S2:对每个磷酸铁锂电池设置电流切换点，并基于所述第一电流曲线和所述第一电压曲线，计算所述电流切换点对应的第一电压跌落样本值，并基于所述第一电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第一电池健康状态样本值。

具体的，当磷酸铁锂电池的电池电荷样本状态值分别为60％、70％和80％时，设置对应的电流切换点，通过检测到磷酸铁锂电池的电池电荷样本状态值达到设置的电流切换点时，基于当前的第一电压曲线和第一电流曲线，获取电流切换点前后对应的电压值，基于电压值，计算所述电流切换点对应的第一电压跌落样本值，并基于所述第一电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第一电池健康状态样本值。

S3:分别对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验后，获取每个磷酸铁锂电池对应的第二电池容量，在确定存在容量衰减时，重新计算所述电流切换点对应的第二电压跌落样本值，并基于所述第二电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第二电池健康状态样本值。

具体的，对多个磷酸铁锂电池进行老化试验，具体方式为：在45℃条件下，采用1C倍率电流对电池进行恒流充放电；充电至截止电压3.65V后静置30分钟，继续以1C电流放电；放电至2.5V后静置30分钟，开始以1C倍率充电；对每完成一次充电和放电，认为是一个循环，重复此操作。

具体的，每隔100个循环重新标定其容量，具体方式为：将磷酸铁锂电池置于25℃环境下6小时；将磷酸铁锂电池以1C电流放电至截止电压2.5V；静置30分钟；将磷酸铁锂电池以0.05C放电至2.5V，认为磷酸铁锂电池放空；保持常温环境，静置2小时；以1C电流充电至3.65V；保持恒压充电，直至电流小于0.05C，认为充满；静置2小时；将磷酸铁锂电池以1C电流放电至截止电压2.5V；静置30分钟；将磷酸铁锂电池以0.05C放电至2.5V，认为磷酸铁锂电池放空；记录将磷酸铁锂电池以0.05C放电至2.5V时放出的总容量，即获取的每个磷酸铁锂电池对应的第二电池容量。

具体的，将第二电池容量与额定容量相比，即所述第二电池容量与所述第一电池容量相比，衰减掉2％时，继续采用设定的充电电流序列对其充电，获取并记录新的电压跌落值ΔVi，同时记录此时的第二电池健康状态样本值。

S4:重复对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验,直至计算的所述每个磷酸铁锂电池对应的电池健康状态样本值小于预设电池健康状态样本阈值。

具体的，重复上述步骤S1-S3，直至每个磷酸铁锂电池对应的电池健康状态样本值小于预设电池健康状态样本阈值，最终得到如图6所示的电池健康状态样本值示意图；优选的，所示预设电池健康状态样本阈值为70％。

S5:整合每个电池健康状态样本值下所述多个磷酸铁锂电池在所述电流切换点对应的电压跌落样本值，并计算每个电池健康状态样本值下的每个电流切换点对应的电压跌落样本均值。

具体的，将3个磷酸铁锂电池相同点的电压跌落值求平均，得到如图7所示的电压跌落样本均值示意图。

S6:基于所述电池健康状态样本值和所述电压跌落样本均值，得到老化模型。

一实施例中，所述老化模型，如下所示：

SOH₁＝f(ΔV1)；

式中，SOH₁为电池健康状态值，ΔV1为电压跌落值。

优选的，由于可以使用多个跌落电压来进行计算电池健康状态值，当使用3个跌落电压来进行计算电池健康状态值，所述老化模型如下所示：

SOH＝α*SOH₁+β*SOH₂+γ*SOH₃；

SOH₁＝f(ΔV1)；

SOH₂＝f(ΔV2)；

SOH₃＝f(ΔV3)；

式中，函数f即为上述ΔV与SOH的对应关系，可通过查上表或拟合原数据得到方程再进行运算，系数α、β、γ可各取初始值为1/3,后续可通过实际数据或应用过程中调整。

优选的，当使用1个跌落电压来进行计算电池健康状态值，系数的值取1。

一实施例中，基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值时，将所述电池健康状态值输入到预设的电池健康总状态值计算公式中，计算得到所述电池的电池健康总状态值，其中，所述电池健康总状态值计算公式，如下所示：

SOH＝α*SOH₁；

式中，SOH为电池健康总状态值，SOH₁为电池健康状态值，α为系数。

实施例2

参见图2，图2是本发明提供的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算装置的一种实施例的结构示意图，如图2所示，该装置包括第一电压跌落值获取模块201和电池健康总状态值计算模块202，具体如下：

所述第一电压跌落值获取模块201，用于在确定目标车辆的电池进入快充状态后，实时获取所述电池的电池电荷状态值，当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值。

所述电池健康总状态值计算模块202，用于分别将所述第一电压跌落值、所述第二电压跌落值和所述第三电压跌落值输入到预生成的老化模型中，以使所述老化模型对应输出第一电池健康状态值、第二电池健康状态值和第三电池健康状态值，并基于所述第一电池健康状态值、所述第二电池健康状态值和所述第三电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值。

一实施例中，所述第一电压跌落值获取模块201，用于实时获取所述电池的电池电荷状态值，具体包括：获取当前第一时刻所述电池充电时的充电电流值，将所述充电电流值输入到电池电荷状态值计算公式中，得到所述电池的电池电荷状态值，其中，所述电池电荷状态值计算公式，如下所示：

式中，SOC为电池电荷状态值，SOC₀为电池电荷状态初始值，Q_max为电池常温额定标称容量，i为充电电流值。

一实施例中，所述电池健康总状态值计算模块202，用于基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值，具体包括：将所述电池健康状态值输入到预设的电池健康总状态值计算公式中，计算得到所述电池的电池健康总状态值，其中，所述电池健康总状态值计算公式，如下所示：

SOH＝α*SOH₁；

式中，SOH为电池健康总状态值，SOH₁为第一电池健康状态值，α为系数。

一实施例中，所述第一电压跌落值获取模块201，用于当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值，具体包括：当检测到所述电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值时，对所述电池的充电电流值进行检测，当检测到所述充电电流值发生切换时，获取充电电流切换前的第一电压，并获取充电电流切换后的第二电压；计算所述第一电压和所述第二电压的第一电压差，并将所述第一电压差作为所述电池的电压跌落值。

一实施例中，所述老化模型的预生成过程，具体包括：选取多个磷酸铁锂电池，并获取每个磷酸铁锂电池对应的第一电池容量，在确定所述多个磷酸铁锂电池的电池状态为放空状态时，对所述多个磷酸铁锂电池进行充电，得到每个磷酸铁锂电池对应的第一电流曲线和第一电压曲线；对每个磷酸铁锂电池设置电流切换点，并基于所述第一电流曲线和所述第一电压曲线，计算所述电流切换点对应的第一电压跌落样本值，并基于所述第一电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第一电池健康状态样本值；分别对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验后，获取每个磷酸铁锂电池对应的第二电池容量，在确定所述第一电池容量与所述第二电池容量相比存在容量衰减时，重新计算所述电流切换点对应的第二电压跌落样本值，并基于所述第二电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第二电池健康状态样本值；重复对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验,直至计算的所述每个磷酸铁锂电池对应的电池健康状态样本值小于预设电池健康状态样本阈值；整合每个电池健康状态样本值下所述多个磷酸铁锂电池在所述电流切换点对应的电压跌落样本值，并计算每个电池健康状态样本值下的每个电流切换点对应的电压跌落样本均值；基于所述电池健康状态样本值和所述电压跌落样本均值，得到老化模型。

一实施例中，所述第一老化模型，如下所示：

SOH₁＝f(ΔV1)；

式中，SOH₁为第一电池健康状态值，ΔV1为第一电压跌落值。

一实施例中，所述第一电压跌落值获取模块201，用于实时获取所述电池的电池电荷状态值后，还包括：判断所述电池电荷状态值是否小于预设电池电荷状态阈值，若是，则获取所述电池的电池温度；判断所述电池温度是否大于预设电池温度阈值，若是，则检测到所述第一电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值。

所属领域的技术人员可以清楚的了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不在赘述。

需要说明的是，上述磷酸铁锂电池的电池健康状态估算装置的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

在上述的磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法的实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算终端设备，该磷酸铁锂电池的电池健康状态估算终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明任意一实施例的磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法。

示例性的，在这一实施例中所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块，所述一个或者多个模块被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述磷酸铁锂电池的电池健康状态估算终端设备中的执行过程。

所述磷酸铁锂电池的电池健康状态估算终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述磷酸铁锂电池的电池健康状态估算终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述磷酸铁锂电池的电池健康状态估算终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个磷酸铁锂电池的电池健康状态估算终端设备的各个部分。

所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述磷酸铁锂电池的电池健康状态估算终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

在上述磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法的实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时，控制所述存储介质所在的设备执行本发明任意一实施例的磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法。

在这一实施例中，上述存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

综上，本发明提供的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法及装置，通过在确定目标车辆的电池进入快充状态后，实时获取电池的电池电荷状态值，当检测到电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，将获取的电池的电压跌落值输入到老化模型中，以使老化模型输出电池健康状态值，并基于电池健康状态值，计算并得到电池的电池健康总状态值；与现有技术相比，本发明的技术方案获取电池在快充过程中出现的电压跌落值，基于老化模型描述电压跌落值与电池的电池健康状态之间的关系，实现对电池健康状态的估算，提高对电池健康状态的估算准确值；且在估算过程中无需对车辆进行额外工况的设定或特殊操作，能实现在无感的情况下完成对电池的电池健康状态估算。

以上所述仅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技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法，其特征在于，包括：

在确定目标车辆的电池进入快充状态后，实时获取所述电池的电池电荷状态值，当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值；

将所述电压跌落值输入到预生成的老化模型中，以使所述老化模型输出电池健康状态值，并基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值。

2.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法，其特征在于，实时获取所述电池的电池电荷状态值，具体包括：

获取当前第一时刻所述电池充电时的充电电流值，将所述充电电流值输入到电池电荷状态值计算公式中，得到所述电池的电池电荷状态值，其中，所述电池电荷状态值计算公式，如下所示：

式中，SOC为电池电荷状态值，SOC₀为电池电荷状态初始值，Q_max为电池常温额定标称容量，i为充电电流值。

3.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法，其特征在于，基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值，具体包括：

将所述电池健康状态值输入到预设的电池健康总状态值计算公式中，计算得到所述电池的电池健康总状态值，其中，所述电池健康总状态值计算公式，如下所示：

SOH＝α*SOH₁；

式中，SOH为电池健康总状态值，SOH₁为电池健康状态值，α为系数。

4.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法，其特征在于，当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值，具体包括：

当检测到所述电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值时，对所述电池的充电电流值进行检测，当检测到所述充电电流值发生切换时，获取充电电流切换前的第一电压，并获取充电电流切换后的第二电压；

计算所述第一电压和所述第二电压的第一电压差，并将所述第一电压差作为所述电池的电压跌落值。

5.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法，其特征在于，所述老化模型的预生成过程，具体包括：

选取多个磷酸铁锂电池，并获取每个磷酸铁锂电池对应的第一电池容量，在确定所述多个磷酸铁锂电池的电池状态为放空状态时，对所述多个磷酸铁锂电池进行充电，得到每个磷酸铁锂电池对应的第一电流曲线和第一电压曲线；

对每个磷酸铁锂电池设置电流切换点，并基于所述第一电流曲线和所述第一电压曲线，计算所述电流切换点对应的第一电压跌落样本值，并基于所述第一电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第一电池健康状态样本值；

分别对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验后，获取每个磷酸铁锂电池对应的第二电池容量，在确定所述第一电池容量与所述第二电池容量相比存在容量衰减时，重新计算所述电流切换点对应的第二电压跌落样本值，并基于所述第二电压跌落样本值，计算所述每个磷酸铁锂电池对应的第二电池健康状态样本值；

重复对所述多个磷酸铁锂电池进行老化试验,直至计算的所述每个磷酸铁锂电池对应的电池健康状态样本值小于预设电池健康状态样本阈值；

整合每个电池健康状态样本值下所述多个磷酸铁锂电池在所述电流切换点对应的电压跌落样本值，并计算每个电池健康状态样本值下的每个电流切换点对应的电压跌落样本均值；

基于所述电池健康状态样本值和所述电压跌落样本均值，得到老化模型。

6.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法，其特征在于，所述老化模型，如下所示：

SOH₁＝f(ΔV1)；

式中，SOH₁为电池健康状态值，ΔV1为电压跌落值。

7.如权利要求1所述的一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法，其特征在于，实时获取所述电池的第一电池电荷状态值后，还包括：

判断所述第一电池电荷状态值是否小于预设电池电荷状态阈值，若是，则获取所述电池的电池温度；

判断所述电池温度是否大于预设电池温度阈值，若是，则检测到所述第一电池电荷状态值满足所述目标电池电荷状态值。

8.一种磷酸铁锂电池的电池健康状态估算装置，其特征在于，包括：电压跌落值获取模块和电池健康总状态值计算模块；

其中，所述电压跌落值获取模块，用于在确定目标车辆的电池进入快充状态后，实时获取所述电池的电池电荷状态值，当检测到所述电池电荷状态值满足目标电池电荷状态值时，获取所述电池的电压跌落值；

所述电池健康总状态值计算模块，用于分别将所述电压跌落值输入到预生成的老化模型中，以使所述老化模型输出电池健康状态值，并基于所述电池健康状态值，计算并得到所述电池的电池健康总状态值。

9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的磷酸铁锂电池的电池健康状态估算方法。