[发明专利]一种基于电池管理系统的锂电池健康状态评估方法

摘要

本发明公开了一种基于电池管理系统的锂电池健康状态评估方法，首先根据电池管理系统获得电池基本信息，主要包括电池总工作电压、每块电池单体电压、电池容量、电池荷电状态、最高/最低电池温度等；其次定义一系列与电池健康状态相关的参数并规定各项性能指标权重；然后采用数值计算公式得到电池健康状态值，并与评估对应表确定电池当前健康状态。本发明提出的电池健康状态评估方法，简单有效，尤其适用于配置了电池管理系统的锂电池组的健康状态评估，可为电池的运行维护提供技术支撑。

主权项

一种基于电池管理系统的锂电池健康状态评估方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)、通过电池管理系统获取电池部分信息，包括电池总工作电压、每块电池单体电压、电池容量、电池荷电状态SOC、最高/最低电池温度；(2)、定义主要参数及表达式：(2‑1)、定义电池循环次数为充电或放电过程中，SOC的单向变化范围需大于20个百分点时，电池累积循环次数加1，设电池额定循环次数值为Cr，当前电池累积循环次数为Cf，为保证电池正常使用，则Cf≤Cr，并规定电池额定循环次数值Cr＝20000；(2‑2)、定义电池使用时长为电池处于正常工作状态即与外界存在能量交互的总时间，设电池使用时长额定值为Tr，当前电池累积使用时长为Tf，并规定电池使用时长额定值Tr＝3year；(2‑3)、定义电池容量为电池存储电量的大小，根据BMS监控系统读取，设电池额定容量为Dr，当前电池标称容量为Df，并规定电池额定容量Dr＝100；(2‑4)、定义短时能量交换次数为电池向外发出功率大于3kW且持续时间大于1min，至电池向内吸收功率大于3kW且持续时间大于1min，如此循环n次，短时能量交换次数加n，通过PCS输出功率获知，设电池短时能量交换次数额定值为Er，当前电池累积的短时能量交换次数为Ef，并规定短时能量交换次数额定值Er＝150000；(3)、归一化处理：(3‑1)、电池循环次数标么：(3‑2)、电池使用时长标么：(3‑3)、电池容量标么：(3‑4)、电池短时能量交换次数标么：(4)、权重系数确定：根据影响电池使用寿命的指标的重要性以及电池出厂标准，人为权衡规定权重系数的值，设电池循环次数权重为λ1，＝0.电25池使用时长权重为λ2，电池容量权重为λ3，电池短时能量交换权重为λ4，满足λ1+λ2+λ3+λ4＝1；(5)、SOH计算：根据上述定义与参数设置，采用公式(1)计算电池SOH值：SOH＝λ1·c+λ2·t+λ3·d+λ4·e     (1)，此外，当单体电池电压超出[2.5，3.6]范围时，SOH＝0；(6)、建立SOH值与电池健康状态映射关系：计算出SOH值后，可根据不同SOH值范围下的电池健康状态，建立不同SOH值范围与电池健康状态的对应映射关系表格，根据对应映射关系表格可进行其他电池的健康状态评估，并对不同健康状态的电池做相应的处理。