一种基于单体电压统计的SOH估算方法

摘要

本发明提供一种基于单体电压统计的SOH估算方法，该方法包括：每次实时直流充电中，对单体电压进行记录；统计分析单体电压在直流充电过程中的变化，进而估算相对SOH。本发明不仅能避免不同应用场景下SOH估算的难度，还能避免不同电池类型导致算法估算的偏差。

权利要求

1.一种基于单体电压统计的SOH估算方法，其特征在于，该方法包括：

每次实时直流充电中，对单体电压进行记录：针对不同SOC点选择需要记录的单体电压采样点，SOC值从0%开始，每隔5%记录一次单体电压值；

统计分析单体电压在直流充电过程中的变化，进而估算相对SOH：针对N次充电记录的电压采样点值进行滤波，SOC从0开始，对每隔5%记录的N次单体电压求均值进行滤波并存储；针对存储的单体电压进行相对SOH估算，SOC为0%时的SOH=1-(第1次充电记录中SOC为0%时存储的单体电压值-第N次充电记录中SOC为0%时存储的单体电压值)/( 第1次充电记录中SOC为0%时存储的单体电压值-SOC为0%时寿命终止的单体电压值)，以此类推，计算出21个不同SOC对应的SOH。

2.根据权利要求1所述的一种基于单体电压统计的SOH估算方法，其特征在于，在直流充电阶段，对直流充电的充电起始电压及电流进行控制。

3.根据权利要求2所述的一种基于单体电压统计的SOH估算方法，其特征在于，直流充电的充电起始电压及电流的控制参数为：标准充电起始最大单体电压为3.5V～3.6V之间，充电电流为0.5C，充电截至单体电压为4.2V。

4.根据权利要求1所述的一种基于单体电压统计的SOH估算方法，其特征在于，把21个不同SOC对应的SOH进行均值估算，则得到最终的SOH值。

说明书

一种基于单体电压统计的SOH估算方法

技术领域

[0001] 本发明涉及车用动力电池功能算法领域，尤其是涉及一种基于单体电压统计的SOH估算方法。

背景技术

[0002] 目前车用动力电池在用户使用的全生命周期内，而动力电池会随着使用时间进行衰减，进而影响动力电池的正常使用。因此进行SOH(动力电池健康状态)估算，以正确反映动力电池SOC(电池荷电状态)满足用户合理使用。当前针对SOH估算，存在两种解决方法。

[0003] 第一种：从动力电池内部特性进行解决方法设计，估算动力电池实际容量及内阻，从而进行SOH估算。

[0004] 第二种：从动力电池使用特性进行解决方法设计，估算动力电池使用时间及充放电循环测试等特征参数设计，从而进行SOH估算。

[0005] 若采用上述两种方法在实际估算场景下会导致两个问题：第一动力电池实际使用会影响估算精度；第二使用场景不考虑电池特性本身就会存在更大的精度误差。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种基于单体电压统计的SOH估算方法，解决现有SOH估算方法精度低的问题。

[0007] 本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

[0008] 一种基于单体电压统计的SOH估算方法，其特征在于，该方法包括：

[0009] 每次实时直流充电中，对单体电压进行记录；

[0010] 统计分析单体电压在直流充电过程中的变化，进而估算相对SOH。

[0011] 进一步的，在直流充电阶段，对直流充电的充电起始电压及电流进行控制。

[0012] 进一步的，直流充电的充电起始电压及电流的控制参数为：标准充电起始最大单体电压为3.5V～3.6V之间，充电电流为0.5C，充电截至单体电压为4.2V。

[0013] 进一步的，针对不同SOC点选择需要记录的单体电压采样点，SOC值从0开始，每隔5％记录一次单体电压值。

[0014] 进一步的，SOC从0开始，每隔5％记录的N次单体电压求均值进行滤波并存储。

[0015] 进一步的，针对存储的单体电压进行相对SOH估算：SOC为0％的SOH＝1-(SOC为0％存储的单体电压值1-SOC为0％存储的单体电压值n)/(SOC为0％存储的单体电压值1-SOC为0％寿命终止的单体电压值)，以此类推，计算出21个不同SOC对应的SOH。

[0016] 进一步的，把21个不同SOC对应的SOH进行均值估算，则得到最终的SOH值。

[0017] 与现有技术相比，本发明是基于现有的电池管理系统，通过电池完整生命周期内，在直流充电过充中单体电压的变化进行相对SOH估算，其一避免了不同应用场景下SOH估算的难度，其二避免了不同电池类型导致算法估算的偏差。

附图说明

[0018] 图1为本发明中控制方法框架示意图；

[0019] 图2为本发明中充电阶段控制示意图；

[0020] 图3为本发明中电压采样点选取示意图；

[0021] 图4为本发明电压采样点滤波示意图；

[0022] 图5为本发明中SOH估算示意图。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

[0024] 实施例

[0025] 本实施例提供一种基于单体电压统计的SOH估算的方法，每次实时直流充电中对单体电压进行记录，统计分析单体电压在直流充电过程中的变化，进而估算相对SOH。本发明主要存在两个问题，其一为直流充电过程的控制，其二为单体电压采样点的选取。

[0026] 本实施例的一种基于单体电压统计的SOH估算方法，如图1所示，依次包括以下步骤：

[0027] A、充电阶段控制，选取标准充电过充；

[0028] B、电压采样点选取，对充电阶段的电压点进行选择记录；

[0029] C、电压采样点滤波，对单体电压记录值进行滤波存储；

[0030] D、相对SOH估算。

[0031] 下面对各步骤做进一步的描述：

[0032] A、充电阶段控制，对直流充电的充电起始电压及电流进行控制

[0033] 针对本算法需求的电压及电流进行计算，本算法设计标准充电起始最大单体电压为3.5V至3.6V之间，其中充电电流为0.5C，充电截至单体电压为4.2V。其具体流程如图2所示。

[0034] B、电压采样点选择，选择特定的单体电压采样点。

[0035] 针对不同SOC点选择需要记录的单体电压采样点，SOC值从0开始，每隔5％记录一次单体电压值。其具体流程如图3所示。

[0036] C、电压采样点滤波，针对N次充电记录的电压采样点值进行滤波[0037] SOC从0开始，每隔5％记录的N次单体电压求均值进行滤波并存储。其具体流程如图4所示。

[0038] 注：本方法样例选择N为10，根据不同电池标准充放电循环进行选择设计。

[0039] D、SOH估算，针对存储的单体电压进行相对SOH估算

[0040] SOC为0％的SOH＝1-(SOC为0％存储的单体电压值1-SOC为0％存储的单体电压值n)/(SOC为0％存储的单体电压值1-SOC为0％寿命终止的单体电压值)。其具体流程如图5所示。

[0041] 例：SOC为0％存储的单体电压值1为3.4V，SOC为0％存储的单体电压值2为3.39V，SOC为0％寿命终止的单体电压值为3.3V。

[0042] 则SOC为0％的SOH为0.1即为90％。把21个不同SOC对应的SOH进行均值估算，则得到最终的SOH值。

[0043] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。