[发明专利]一种锂离子电池的SOH估算方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的SOH估算方法，将锂离子电池根据SOC分成若干个SOC区间，并进行电池稳态检测，对已经进入稳态的电池进行SOH测试，根据各个SOC区间内的电压变化分别采用两种内阻测试法，分别测试新鲜电池和寿命终止电池在各个SOC区间的R_sct与R_W值，并存入电池管理系统中，本发明的有益效果在于：将锂离子电池的内阻分成易测试的两部分，分别对应锂离子电池活性材料以及SEI膜导致的内阻变化和电解液变化导致的内阻变化两部分，采用两者的加权平均更能反映电池的当前SOH，更全面且准确，并且测试方法简单，同时将SOH引入电池的控制策略中，避免了在电池健康状态不佳时过度使用电池而引发的寿命加速衰减和安全风险。

技术领域

本发明涉及电池管理技术领域，具体为一种锂离子电池的SOH估算方法。

背景技术

目前在锂离子电池领域，锂离子电池因其绿色环保、循环寿命长、能量密度高等优异特性被广泛应用于新能源汽车、电动工具、能量储存等领域，为了更好的使用锂离子电池，避免因滥用而造成安全事故，需要对锂离子电池的状态参数进行实时监测，以达到预测电池使用状况的目的，锂离子电池的状态参数主要有荷电状态SOC和健康状态SOH，SOC的估算方法有开路电压法、安时积分法、卡尔曼滤波法和神经网络法等，已经能够比较精确的估算锂离子电池的SOC状态，而SOH的估算方法，目前还比较缺乏，主要有两种方法，一种为通过测量锂离子电池的内部变化，如SEI内阻的增加来预测SOH，另外一种为通过模仿SOC的估算方法，计算容量损失来预估SOH的变化。

然而现有方法仍存在一定的弊端，通过测量SEI内阻增加来估算SOH时，由于SEI是动态的过程，在锂离子电池充放电过程中会破裂、修复如此循环往复，因此SEI内阻需要一段时间后方能初步稳定，所以以此来估算SOH时，滞后与偏差均较大，而无论是通过模仿SOC的估算方法，还是直接通过SOC估算SOH，计算方法复杂，且SOH的准确度取决于SOC的准确度，同时SOH只显示了容量的衰减，并不能对锂离子电池的使用起到安全预防作用。

基于上述问题，亟待提出一种锂离子电池的SOH估算方法，本方法将锂离子电池的内阻分成易测试的两部分，分别对应锂离子电池活性材料以及SEI膜导致的内阻变化和电解液变化导致的内阻变化的两部分，采用两者的加权平均更能反映电池的当前SOH，更全面且准确，并且测试方法简单，同时将SOH引入电池的控制策略中，避免了在电池健康状态不佳时过度使用电池而引发的寿命加速衰减和安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锂离子电池的SOH估算方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种锂离子电池的SOH估算方法，包括以下步骤：

S1：将锂离子电池根据SOC分成0％～10％，10％～20％，20％～30％，30％～40％，40％～50％， 50％～60％，60％～70％，70％～80％，80％～90％，90％～100％的10个SOC区间；

S2：当需要估算电池的SOH时，首先检测电池是否进入稳态，如果电池未进入稳态，则电池管理系统不予启动SOH估算的内阻测试程序，如果电池已进入稳态，则电池管理系统启动SOH估算的内阻测试程序，进入SOH测试状态；

S3：当进入SOH测试状态后，从电池管理系统中读取当前锂离子电池的SOC和温度T，同时将电压测量周期t_p调整至所设阈值以内，并开始电压测量；

S4：当锂离子电池的SOC在0％～10％与90％～100％这两个区间时采用内阻测试法一进行测试，当锂离子电池的SOC在10％～20％至80％～90％这八个区间时采用内阻测试法二进行测试，将锂离子电池的内阻分成易测试的两部分，而且根据各SOC区间所对应的电压变化，对应引起电压变化大的SOC区间采取小电流测试，并且测试方法简单，同时避免了过放或过压的风险；