一種電池組健康度評估方法與流程

本發明屬于電池技術領域，尤其涉及一種電池組健康度評估方法。

背景技術：

作為綠色交通工具，電動車隨著充電電池制造工藝的不斷進步，電動車將在不不遠的將來具備和傳統燃油汽車競爭的實力。電池管理系統作為電動車的三大件之一，其對電池組的健康度SOH(state of health)的評估，用于估算電池組的SOC及續航里程。電池組作健康度SOH的標準定義是在標準條件下動力電池從充滿狀態以一定倍率放電至截止電壓所放出的容量與其所對應的標稱容量的比值。然而電動車在實際運行狀態不可能是在標準條件下滿充滿放。目前電池管理系統對電池組的SOH的評估，或是采用設定一個標準值，按照電池組的循環次數的增加來做相應的衰減，或者直接按照電池組的循環次數來表征電池組SOH，沒有考慮電芯單體突然失效的突發事件。而剩余電量SOC(stage of charge)的估算對電池組的SOH的依賴性很強，這樣就導致本來就不準SOC誤差更大。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對以上存在的技術問題，提供一種能準確評估電池組健康度的評估方法。

為解決上述技術問題，本發明提供一種電池組健康度評估方法，包括以下步驟：

步驟S10：采集電池組的溫度、工作電流及電壓信息，并且根據電池在不同SOC、不同環境溫度及工作電流條件的電池電壓變化關系，擬合出以V為因變量，T、I、SOC為自變量的關系方程V＝f(T,I,SOC)；

步驟S20：根據電池在不同SOC、不同環境溫度及工作電流條件的電池電壓變化關系，擬合出所需要診斷的SOC值以V為因變量，T、I為自變量的關系方程V＝f(T,I)，進一步根據擬合方程V＝f(T,I)算出電池組中各電池單體的帶電量；

步驟S30：在充電末期根據電池組中電池單體電壓之間的差異，通過擬合方程V＝f(T,I)把電池單體電壓之間的差異算出電池組單體間的容量差異；

步驟S40：根據電池單體電壓之間的差異算出電池組中電池單體間的容量差異，得出電池組的SOH值。

本發明的有益效果是：本發明根據電池在不同SOC、不同環境溫度及工作電流條件的電池電壓變化關系，并求出擬合方程。在充電末期根據電池組單體電壓之間的差異，通過擬合方程把單體電壓之間的差異算出電池組單體間的容量差異，來評估電池組的劣化程度，提高了對SOH的評估準確性。

附圖說明

圖1為本發明提供的一種電池組健康度評估方法的流程框圖。

圖2(a)～2(g)為本發明電池組健康度評估方法根據電池在不同SOC、不同環境溫度及工作電流條件的電池電壓變化關系，擬合出以V為因變量，T、I、SoC為自變量的關系方程在空間上的曲面圖。

圖3(a)及3(b)為本發明電池組健康度評估方法以SOC為20％為例電池電壓V與溫度T及電流倍率I在空間上擬合出的關系方程在空間上的曲面圖。

具體實施方式

如圖1所示，為本發明優選實施方式提供的一種電池組健康度評估方法，包括以下步驟：

步驟S10：采集電池組的溫度、工作電流及電壓信息，并且根據電 池在不同SOC、不同環境溫度及工作電流條件的電池電壓變化關系，擬合出以V為因變量，T、I、SOC為自變量的關系方程V＝f(T,I,SOC)，該方程在空間上表征一個實體(由無數個曲面疊加而成)，并求出擬合方程V＝f(T,I,SOC)(擬合方程選用四階多項式為例說明)。本步驟中，可以通過電池管理系統的溫度檢測元件、電流檢測電路及電壓檢測電路來采集電池組的溫度值、工作電流倍率值和電池組中各個電池單體的電壓值。

步驟S20：根據電池在不同SOC、不同環境溫度及工作電流條件的電池電壓變化關系，擬合出所需要診斷的SOC值以V為因變量，T、I為自變量的關系方程V＝f(T,I)，該方程在空間上表征一個曲面，并求出擬合方程V＝f(T,I)，進一步根據擬合方程V＝f(T,I)算出電池組中各電池單體的帶電量；本步驟中，以所需要診斷的SOC＝20％為例，擬合方程V＝f(T,I)選用四階多項式為例說明，如圖及所示，SOC＝20％時擬合方程V＝f(T,I)在空間上的曲線表征。

步驟S30：電池管理系統在充電末期根據電池組中電池單體電壓之間的差異，通過擬合方程V＝f(T,I)把電池單體電壓之間的差異算出電池組中電池單體間的容量差異；

步驟S40：根據電池單體電壓之間的差異算出電池組中電池單體間的容量差異，得出電池組的SOH值，以此評估電池組的劣化程度(即電池組的健康度)。

本發明電池組健康度評估方法進一步包括以下步驟：

步驟S50：對電池組SOC的估算引入步驟S40得到的SOH值；

步驟S60：電池管理系統在放電末期設定一個指定的SOC下不同工作電流及環境溫度對應的電壓校準點；

步驟S70：根據電池組放電的達到校準點的實際SOC與設定的SOC的差異，修正SOH評估值，來提高評估精度。

本發明根據電池在不同SOC、不同環境溫度及工作電流條件的電池電壓變化關系，并求出擬合方程。在充電末期根據電池組單體電壓之間的差異，通過擬合方程把單體電壓之間的差異算出電池組單體間的容量 差異，來評估電池組的劣化程度。

為提高精度，在放電末期設定一個指定的SOC下不同工作電流及環境溫度對應的電壓校準點，根據電池組放電的達到校準點的實際SOC與設定的SOC的差異，修正評估值，來提高評估精度。

以上所述僅為本發明的實施方式，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。