[发明专利]基于蓄电池SOC和SOH的故障诊断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种故障诊断方法，特别涉及一种适用于电动汽车集中/分布式的故障检测方法。

背景技术

电动汽车蓄电池组是由几十个甚至上百个单体电池或电池模块串联组成，电池使用中的一个突出问题就是各电池之间的不一致性。而电池组中性能差的单体电池直接影响到电池组的容量及剩余能量，并决定了整个电池组的使用性能和寿命。蓄电池荷电状态（SOC,state of charge）和健康状态（SOH，state of health）是体现单体电池和电池组工作状态和健康状态的重要参数。目前存在的问题包括：（1）SOC和SOH的定义仅对于单体电池，电池组SOC和SOH没有明确定义；（2）实验充放电数据同实车运行工况差别较大，利用实验数据估算蓄电池SOC和SOH值同实际存在较大偏差；（3）单体电池SOC和SOH无法准确反映电池组工作状态和健康状态。

仅通过电池组母线电压、电流和电池箱温度等参数很难发现单体电池的缓慢变化，包括单体电池本身的老化和因单体电池一致性问题带来的累积效应，无法检测单体电池及电池组实际容量。所以，需要对单体电池的SOC和SOH进行有效计算，现有计算方法及适用性见表1，计算所需参数包括单体电池的温度、电压、电流等参数。

表1

现有单体电池状态参数的检测方法主要分为集中式检测法、分布式检测法及集中/分布式检测法三种。电动汽车由于蓄电池配置数量大，更适于采用集中/分布式检测法：将几块甚至十几块单体电池形成检测模块，通过专用蓄电池检测IC完成单体电池电压及温度的检测，实现数据采集模块化、数据处理与均衡功能的本地化，减少数据通讯量，提高信号采集和处理的速度，并将少量模块参数通信给主ECU。

本发明即是针对采用集中/分布式检测系统的电池组，提供一种构建电池组等效状态参数的方法。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于蓄电池SOC和SOH的故障诊断方法，其可通过在线识别计算整个电池组等效SOC和SOH，从而实现对故障的实时诊断。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于蓄电池SOC和SOH的故障诊断方法，包括如下步骤：

（1）根据下式计算各个单体SOC和SOH；

SOC_n=1/fk*Qk_SOH-Qc1/fk*Qk_SOH]]>

SOH_n=QIQi0-λ]]>

式中：

Q_c为电动汽车实际行驶工况下已放出容量，f_k为当前行驶工况同第k种特征工况的工况相似度；

Q_{k_SOH}为第k种特征工况下，在当前蓄电池健康状态SOH下所能输出的最大容量，k为自然数；