[发明专利]一种动力电池内阻的在线计算方法

说明书

本发明公开了一种动力电池内阻的在线计算方法。该方法为：通过实验测试得到OCV曲线，以及不同温度下SOC对应的内阻值，根据OCV曲线，计算SOC在设定范围内的OCV对SOC的平均斜率；在汽车行驶过程中，BMS采集实际工况；根据实际数据自动选择行为倍率，设置区间大小相同的高、低倍率区间；利用时间衰减算法过滤掉受电压滞后影响的行车工况，过滤掉SOC超出设定范围的行车工况数据；在过滤后的行车工况数据中，分别统计高、低倍率区间内平均电压、平均倍率、平均SOC值；采用基于电池特性的内阻计算公式，更新电池内阻。本发明实现了动力电池内阻的在线计算，具有鲁棒性高、计算量小、实用性强的优点。

技术领域

本发明涉及新能源汽车用动力锂电池系统技术领域，特别是一种动力电池内阻的在线计算方法。

背景技术

在新能源汽车的电池管理系统中，内阻作为重要参数，对电池的SOC估算、健康状态的评估都具有重要的作用。当前大部分BMS厂家采用实验测试方式，得到电池内阻，该方式可以获得准确的电池内阻，但是该方式却有较大缺陷。电池内阻是会随着电池老化而逐渐变化，且每个汽车使用情况不同，老化程度不同，老化后的电阻自然也不一样。实验测试得到的内阻，是出厂时新电池的内阻值，在汽车初期使用阶段，实验测试的内阻是有效的，但随着电池使用，内阻将逐渐发生变化，实验测试得到内阻将不再适用。

在线估算内阻，是不同于实验测试的另一种计算电池内阻的方式，该方式在行车过程中，利用设计的算法或外接设备来实时估算内阻值。由于是实时估算内阻，该方式可以计算出电池老化后的内阻值。内阻作为重要参数，有必要在全生命周期内，被准确的识别，因此在线估算内阻，是BMS领域的发展趋势。

在线估算内阻常用的方法分为两种：1、在电池包上添加外接设备，通过外接设备实时测量内阻值；2、基于电池特性，设计有效算法，利用BMS实时采集的数据来计算内阻值。

在电池包上添加设备，增加了成本，且设备不同测量的内阻值也不同，另外环境突变时如碰撞、颠簸等，外接设备的采集信号会受到影响，降低内阻计算准确性。

利用算法计算内阻，无需添加外接设备，成本低，若算法设计合理，全生命周期内内阻可以得到准确估算。但是，目前计算内阻的常用算法为递推最小二乘法和Kalman滤波算法，这些算法尚处于理论阶段，理论复杂，计算量非常大，以至于很难应用于BMS产品中。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鲁棒性高、计算量小、实用性强的动力电池内阻的在线计算方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种动力电池内阻的在线计算方法，包括以下步骤：

步骤1、通过实验测试得到OCV曲线，以及不同温度下SOC对应的内阻值，根据OCV曲线，计算SOC在30％-70％范围内的OCV对SOC的平均斜率meanH；

步骤2、在汽车行驶过程中，BMS采集实际工况；

步骤3、根据实际数据自动选择行为倍率I_b，设置区间大小相同的高、低倍率区间；

步骤4、利用时间衰减算法过滤掉受电压滞后影响的行车工况，过滤掉SOC超出30％-70％范围的行车工况数据；

步骤5、在过滤后的行车工况数据中，分别统计高、低倍率区间内平均电压rVolH、rVolL，平均倍率rCurH、rCurL，平均SOC值rSocH、rSocL；

步骤6、采用基于电池特性的内阻计算公式r＝[rVolH-rVolL-(rSocH-rSocL)*meanH]/(rCurH-rCurL)，计算内阻；

步骤7、根据计算的结果，更新电池内阻。