[发明专利]带滤波法权重分配的锂电池健康状态估计方法

权利要求书

1.一种带滤波法权重分配的锂电池健康状态估计方法，其特征在于，通过筛选电池管理系统采集到的数据获取电池在多次充电过程中的充电电流、荷电状态数据，筛选出用于计算初始容量和当前容量的数据，根据充电数据段及安时积分求得初始容量和当前容量，考虑到所选取充电段minSOC对当前容量计算结果的影响，通过滤波法再次计算得到精确当前容量，滤波法中利用函数对计算当前容量的权重进行分配，所得到的当前容量与初始容量的比值为估计出的电池的健康状态。

2.根据权利要求1所述带滤波法权重分配的锂电池健康状态估计方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

1)、通过汽车上的电池管理系统采集到的数据获取电池在多次充电过程中的充电电流、荷电状态数据，并按照所要求的条件筛选出符合条件的数据；

2)、筛选用于计算初始容量的数据，筛选要求：该充电段的起始SOC和截至SOC分别记为minSOC和maxSOC，其中minSOC＜a，且(maxSOC-minSOC)＞b,0＜a,b＜100％,a为筛选充电段起始SOC的上限阈值，b为所选取充电段始末SOC的跨度；

3)、获取第一个符合要求的充电数据段，在该充电数据段利用安时积分计算得到的初始容量记为Capinitk(ii)，ii＝1；

4)、获取第ii个符合要求的充电数据段利用安时积分计算第ii个初始容量，ii≥2，记为：Capinitk(ii)；

安时积分的公式如下：

其中t₁表示该充电段的充电起始时间；t₂表示该充电段的充电结束时间；t₃表示SOC＝c的所对应的时间，c为设定参考点，c的取值范围为40％<c<70％；I(t)表示该充电段中t时刻的电流值；

Capinitk(ii)＝AHsum/(min{max SOC,c}-min SOC)

5)、得到以上两个数据就可利用滤波法计算精确初始容量，公式如下：

其中α为初始容量滤波系数，由于初始容量的值变化很小，滤波很强，故取α为一个小于0.1的值即可满足要求；

6)、筛选用于计算当前容量的充电数据段，当前容量记为Cap；

筛选要求：该充电段的minSOC＜d，且maxSOC≥e,0＜d,e＜100％,d为筛选充电段起始SOC的上限阈值，e为筛选充电段截止SOC的下限阈值，d,e的值需要根据实际数据情况确定；

7)、获取第一个符合要求的充电数据段，在该充电数据段利用安时积分计算得到的当前容量记为Cap(ii)，ii＝1；

安时积分的公式如下：

其中t₁表示该充电段的充电起始时间；t₂表示该充电段的充电结束时间，

Capk(ii)＝Ahsum/(maxSOC-minSOC)；

8)、在第ii个符合要求的充电数据段利用安时积分计算得到第ii个当前容量，ii≥2，记为：Capk(ii)；

9)、则通过滤波法计算精确当前容量Cap(ii)，公式如下：

其中β为当前容量滤波法权重β；

10)、通过步骤5)得到的Cap(ii)以及步骤8)得到的Capinit(ii)便可求得汽车锂离子电池的健康状态(SOH)，

SOH(ii)＝Cap(ii)/Capinit(ii)，ii≥1。

3.根据权利要求1或2所述带滤波法权重分配的锂电池健康状态估计方法，其特征在于，所述滤波法权重β选择方法如下：

A:选择函数曲线特性作为其权重分配依据，函数选择二次函数、一次函数和分段函数中的任意一种；

B:设置筛选充电段最小荷电状态的参考量，参考量与x差值为函数项，x为所选充电段初始SOC值，β(x)当前容量权重，根据步骤A建立分配公式；

C：提取不同x对应的充电数据段，运用MATLAB对数据进行拟合，确定分配公式中各项系数，得到最终的当前容量权重β的分配公式。