[发明专利]电池健康状态估算方法及系统

说明书

本发明公开了一种电池健康状态估算方法及系统，涉及电池管理系统领域，方法包括以下步骤：采集电池的电压电流数据；获取本次采样时长范围内的起始采样时刻和结束采样时刻的电压电流数据；根据预设的判断条件，判断电压电流数据是否符合电池内阻的计算条件；将符合计算条件的电压电流数据计算得到所述电池的内阻值；根据预设的电池健康状态估算公式和电池的内阻值，确定电池当前的健康状态。系统包括：采集模块；数据获取模块；判断模块；计算模块以及估算模块。本发明通过连续且局部重叠的多次采集电池的电压电流数据，可捕获到有效的脉冲放电时机并获取电压电流数据，实现在实车工况下估算出电池的健康状态。

技术领域

本发明涉及电池管理系统领域，具体是涉及一种电池健康状态估算方法及系统。

背景技术

近年来迫于环保压力，新能源汽车在国家政策的引导下得到迅猛发展，作为电动汽车最重要的零部件之一，电池管理系统的重要性是显而易见的。而电池健康状态的估计在电池管理系统中发挥着重要的作用。动力电池随着用户使用时间的增长而不断老化，电池健康状态(state of health，SOH)是锂离子电池状态估计和评价这种性能衰退程度的重要指标。对SOH进行精准地监测和预测，能够提高荷电状态(state of charge，SOC)估计精度，以防止过充/过放、预测状态的演变以及估计其他性能状态。此外，对于电动汽车能量管理系统任务决策、减少安全隐患、防止灾难事故的发生也具有重要意义。

由于SOH受众多内外部因素的影响，且与电池的老化机制有关，难以直接测量获取。但可以通过电池中的可测变量如容量、内阻计算得到。从容量的维度来度量电池健康状态的方法虽然测量精度高但是不适合实际应用，此种方法需要特定环境的一个满充满放过程，只适用于固定的环境如实验室。

电池老化对外表现出可释放总能量变少并伴随输出功率的减小，对内则表现出电池内阻的明显增大，因此通常还可利用正常状态下电池测得的内阻值作为SOH的表征量。电池内阻值的获取可通过给电池突加给定值的激励电流，记录电池端电压瞬间产生的电压差，从而根据欧姆定理计算得到电池的内阻值。实车在急加速或者急减速时都可获得一个激励电流从而产生脉冲放电和脉冲充电的工况。但由于实车使用工况的不确定性，必然导致脉冲放电时机的不确定性，使实车工况下难以捕获到有效的能满足计算电池内阻值条件的脉冲放电。因此，如何才能捕获到有效的脉冲放电时机并记录电压电流数据以便于在实车工况下估算出电池的健康状态是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种电池健康状态估算方法及系统。

第一方面，提供一种电池健康状态估算方法，包括以下步骤：

步骤S1，根据预设的单次采样时长范围和相邻次采样间隔时长，采集电池的电压电流数据；

步骤S2，根据所述电池的电压电流数据获取本次采样时长范围内的起始采样时刻和结束采样时刻的电压电流数据；

步骤S3，根据预设的判断条件，判断所述起始采样时刻和结束采样时刻的电压电流数据是否符合电池内阻的计算条件；

步骤S4，根据欧姆定理将符合所述计算条件的起始采样时刻和结束采样时刻的电压电流数据计算得到所述电池的内阻值；

步骤S5，根据预设的电池健康状态估算公式和所述电池的内阻值，确定所述电池当前的健康状态。

根据第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述相邻次采样间隔时长为相邻两次采样时长范围的起始采样时刻的间隔时长，且所述相邻次采样间隔时长小于所述单次采样时长范围。

根据第一方面，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述单次采样时长范围内包含有至少两次采样时长范围的所述起始采样时刻。

根据第一方面，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述预设的判断条件包括：