[发明专利]电池SOC和SOH测算方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别是关于电池的健康状态，即SOC、SOH测算方法。

背景技术

电动汽车以其污染小、噪声低、能源效率高和能源来源多元化等优点备受青睐，成为现代汽车工业发展的方向之一。电池作为电动汽车的动力核心，对整车动力性、经济性与安全性至关重要。目前，电动汽车的车载能源系统是由多个锂离子电池经过串并联组成的，所组成的系统在运行一段时间后，会出现不同程度的能量衰减。由于单体不一致性，导致了不同厂家生产的电池系统的衰减各有不同。快速、准确的评估电池系统的健康状态(SOH)对于驾驶者了解电池系统的使用寿命，出现问题及时更换有问题的单体电芯有非常重要的意义。

现有测算SOC、SOH的方法或者完全依赖于BMS，或者需要单独对电池进行充放电试验。BMS检测计算得到的SOC、SOH数据偏离真实值较大；而进行充放电试验虽然能够获得准确的SOC和SOH，但该方法不仅需要专业的大型测试设备，而且需要花费大量的时间。综上，现有技术无法迅速获取准确的SOC、SOH。

发明内容

本发明的目的是提供一种电池SOC和SOH测算方法，用以解决的现有SOC测算方法不能迅速获得准确值的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

电池SOC测算方法，步骤如下：

1)记录单体电池在未工作状态下经历的时间t，以及在未工作状态下的实时电压U和温度T数据；

2)按照函数U(t)＝OCV+(c*t+d)/(t²+a*t+b)，将步骤1)获得的数据进行拟合，得到相应的OCV值；OCV为开路电压，a、b、c和d为参数；

3)根据电池固有的OCV-SOC-T曲线或数据库，得到该单体电池当前的SOC值；曲线或数据库为电池的OCV、SOC、温度T之间的对应关系曲线或数据库。

进一步的，所述步骤1)中的单体电池为电池组中电压最低的单体电池。

电池SOH测算方法，步骤如下：

1)记录单体电池在未工作状态下经历的时间t，以及在未工作状态下的实时电压U和温度T数据；

2)按照函数U(t)＝OCV+(c*t+d)/(t²+a*t+b)，将步骤1)获得的数据进行拟合，得到相应的OCV值；OCV为开路电压，a、b、c和d为参数；

3)根据电池固有的OCV-SOC-T曲线或数据库，得到该单体电池当前的SOC值；曲线或数据库为电池的OCV、SOC、温度T之间的对应关系曲线或数据库；

4)根据SOH＝[K_T*K_i*∫₀^Δt I(t)dt]/[(1-SOC)*Q]计算SOH，其中K_T与K_i分别为温度与电流大小对电池放/充电容量的影响参数；Q为电池的初始或额定容量；Δt为电池从100％SOC状态到当前SOC状态经历时间，或者是从当前SOC状态到100％SOC状态经历时间，I(t)为该时间过程中实时充放电电流。

进一步的，所述步骤1)中的单体电池为电池组中电压最低的单体电池。

进一步的，所述步骤4)中I(t)由BMS记录。

本发明的方法，不需要进行充放电试验，在电池不工作一段时间以后就能够得到准确的SOC值。经过实验证实，该“一段时间”一般在10分钟左右。需 要时间短，结果准确。

在得到SOC的基础上，通过记录到的电池使用过程中，或者是充电过程中的数据(I(t)等)，结合电池初始或额定电量，即可获得SOH值。计算过程简便快捷、结果准确。

具体实施方式

下面对本发明做进一步详细的说明。

SOH测算方法实施例

下面以电动汽车为例进行介绍，电池SOH测算方法，步骤如下：

1)记录单体电池在未工作状态下经历的时间t，以及在未工作状态下的实时电压U和温度T数据；

2)按照函数U(t)＝OCV+(c*t+d)/(t²+a*t+b)，将步骤1)获得的数据进行拟合，得到相应的OCV值；OCV为开路电压，a、b、c和d为参数；

3)根据电池固有的OCV-SOC-T曲线或数据库，得到该单体电池当前的SOC值；曲线或数据库为电池的OCV、SOC、温度T之间的对应关系曲线或数据库；