[发明专利]一种电池健康状态SOH的估算方法

说明书

本发明公开一种电池健康状态SOH的估算方法，包括以下步骤：通过温度和充放电倍率得到当前环境下电芯的额定容量；计算当前电芯的SOC值；得到对应的剩余循环次数；获取电芯当前可用最大容量；获取电芯寿命终止时的电阻R_EOL和电芯出厂时的内阻值；根据二阶RC环模型计算电芯的真实内阻；计算当前时刻第i个电池单体健康状态；当前时刻第i个电池单体健康状态SOH_i经过一个滚动平均值滤波器进行滤波计算；得到电池系统生命周期内的标称可用放电电量；计算电池系统健康状态SOH。本发明综合了电池单体和电池系统两个层面的参数进行电池健康状态的估算，并在估算电池健康状态时考虑温度、循环次数、内阻等影响因素，使估算结果更准确。

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，具体涉及一种电池健康状态SOH的估算方法。

背景技术

纯电动汽车具有低污染和高性能的优点，使其成为了当代汽车发展的主要方向，所以对纯电动汽车关键技术进行开发和研究具有非常重要的意义。整车控制器、电机控制器、电池管理系统作为纯电动汽车电控系统的三大电，已成为电动汽车技术的一个重要研究内容。电池管理系统对电池系统实施充放电保护、工作状态检测和电池组均衡功能等，通过特定的算法实现软硬件保护和能量均衡。

在电池管理系统众多的监控参数中，电池健康状态(SOH)是其中最为重要的参数之一。目前纯电动汽车动力电池健康状况的评估方法精度不高，考虑的因素单一，且缺乏实时性的问题。电动汽车动力系统的安全性和使用时间与电池SOH密切相关。按照IEEE标准1188-1996中的规定，当电池使用一段时间后，电池充满电时的容量低于电池额定容量的80％后，电池就应该被更换。老化电池的性能严重下降，且容易引发各种安全问题。如果能准确估算电池健康状态，及时提醒人们更换新电池，避免老化电池使用过程中发生不可预知的安全问题，同时还可以避免过早更换新电池造成的资源浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池健康状态SOH的估算方法，以解决当前电池健康状态SOH估算方法精度低、考虑因素单一且不能满足实时性的问题。

为了实现上述目的，本发明提供的一种电池健康状态SOH的估算方法，具体包括步骤如下：

1)通过温度和充放电倍率得到当前环境下电芯的额定容量C₀；

2)计算当前电芯的SOC值SOC_EKF；

3)读取电池管理系统EEPROM中的SOC值SOC_EEPROM，得到对应的剩余循环次数；

4)获取当前电芯温度，通过结合当前温度和对应的剩余循环次数，获取电芯当前可用最大容量C；

5)根据当前电芯温度获取电芯寿命终止时的电阻R_EOL和电芯出厂时的内阻值R_NEW；

6)根据二阶RC环模型计算电芯的真实内阻R；

7)计算当前时刻第i个电池单体健康状态SOH_i；

8)当前时刻第i个电池单体健康状态SOH_i经过一个滚动平均值滤波器进行滤波计算，防止电池单体健康状态SOH_i值的突变，得到当前时刻滤波之后的第i个电池单体健康状态SOH_{i_new_filter}；

9)读取电池管理系统EEPROM中的当前总放电电量Q，并得到电池系统生命周期内的标称可用放电电量Q₀；

10)计算电池系统健康状态SOH。

所述步骤2)中通过扩展卡尔曼滤波算法EKF计算当前电芯的SOC值SOC_EKF。