[发明专利]汽车蓄电池状态检测方法、系统及其计算机可读存储介质

说明书

本发明公开了一种汽车蓄电池状态检测方法、系统及其计算机可读存储介质，该方法包括采集上报并存储蓄电池第k时刻的电压信号Uk和电流信号Ik；通过使用最小二乘法动态跟踪蓄电池的Randles等效电路模型的参数随时间变换情况，从而实时估算Randles等效电路模型的参数；通过实时估算参数Cb计算蓄电池的SOH参数，同时根据Randles等效电路模型的参数获得k时刻开路电压估算状态方程，并使用卡尔曼滤波估算得到蓄电池的实时开路电压Voc；将SOH参数、实时开路电压Voc代入SOC‑SOH‑Voc关系模型进行计算评估，得到蓄电池的SOC参数。本申请实现了蓄电池实时状态检测，并为进一步根据SOC和SOH两个参数对蓄电池进行状态判断、维修、保养以及更换提供数据支撑。

技术领域

本申请涉及汽车蓄电池监测技术领域，特别是一种汽车蓄电池状态检测方法、系统及其计算机可读存储介质。

背景技术

蓄电池是汽车必不可少的一部分，现在随着汽车行业的迅速发展，汽车蓄电池的重要性也越来越受到人们的重视，蓄电池作为直流系统向外供电的唯一设备，为汽车的起动、点火、照明等提供工作电源。

汽车蓄电池通常是铅酸蓄电池，SOC和SOH均是能够反映汽车铅酸蓄电池状态的重要参数。SOC是指在某一给定的条件下，蓄电池的当前电量与厂家标定的额定容量之间的比值，它可以用来反映蓄电池在使用过程中的剩余可用电量。SOH是指蓄电池的当前最大容量与厂家标定的额定容量之间的比值，它可以用来反映蓄电池在使用过程当中的健康状况。通过监测蓄电池的SOC数据，可以防止蓄电池过度充放电，从而可以达到降低蓄电池寿命衰减速度的目的，而且蓄电池的SOC作为整车能量管理系统的一个重要输入参数，较高的估算精度能够提高整车能量的利用效率。通过监测SOH数据可以知道蓄电池当前的最大容量，可以用于提示更换蓄电池的时间点，SOH相对于时间的变化率也可以用来预警蓄电池寿命是否下降过快。

SOC和SOH是重要的蓄电池状态参数，也是汽车能量管理系统的重要输入参数，这两个参数通过智能电池芯片(IntelligentBatterySensor,IBS)监测获取。通过采集蓄电池的电流、电压、温度等数据，然后估算得到蓄电池的SOC、SOH等状态参数。由于用来估算SOC的算法还是比较简单，长期使用由于误差累计导致估算数据精度越来越低，会影响汽车能量管理系统的工作效果，另一方面，现在智能电池芯片几乎都没有估算SOH的功能。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种汽车蓄电池状态检测方法、系统及其计算机可读存储介质，旨在解决现有汽车蓄电池状态监测方法不能在线获得SOC和SOH两个参数的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种汽车蓄电池状态检测方法，所述方法包括：

采集上报并存储蓄电池第k时刻的电压信号Uk和电流信号Ik；

通过使用最小二乘法动态跟踪所述蓄电池的Randles等效电路模型的参数随时间变换情况，从而实时估算所述Randles等效电路模型的参数；所述Randles等效电路模型的参数包括Cb为表征蓄电池存储能量的电容，Rd为表征蓄电池自放电特性的电阻，Ri为蓄电池的欧姆内阻，Rt为蓄电池的极化电阻，Cs为蓄电池的极化电容；

通过实时估算参数Cb计算所述蓄电池的SOH参数，同时根据所述Randles等效电路模型的参数获得k时刻开路电压估算状态方程，并使用卡尔曼滤波估算得到所述蓄电池的实时开路电压Voc；

将所述SOH参数、所述实时开路电压Voc代入SOC-SOH-Voc关系模型进行计算评估，得到所述蓄电池的SOC参数。

进一步的，所述采集上报并存储蓄电池第k时刻的电压信号Uk和电流信号Ik之后，所述方法还包括：

选用Randles等效电路模型作为所述蓄电池的等效模型，不同时刻取样的输入输出数据在时域下的相互关系一下公式表示：