[发明专利]一种动力电池一致性计算及校验方法

说明书

一种动力电池一致性计算及校验方法，通过磷酸铁锂电池的两个平台区特性，对比充电过程中相同时间内平台区电压增量和非平台区电压增量，计算电芯一致性差异通过计算不同电芯充电过程中滑窗时间△t电压增量满足阈值时的充电容量进行一致性计算，方法简单可靠，不受电芯老化因素影响；电容计算及检测校验过程保持电池工作环境，在进行动力电池一致性计算的过程中保证动力电池的使用寿命，提高计算结果准确度；只需要较少的内存即可计算大量电芯数据，对车载控制器的硬件要求较低，降低整体方案的实施成本，提高方案适用性。

技术领域

本发明涉及能源计算领域，尤其是涉及一种动力电池一致性计算及校验方法。

背景技术

磷酸铁锂电池因具有高安全性在新能源汽车市场占有率逐年增加，市场对磷酸铁锂电池管理系统要求越来越高。磷酸铁锂电池因具有电压平台区，对于电芯一致性计算难点。

现阶段主要电芯一致性计算方法为OCV-SOC查表法、单电芯容量实时计算法、DQ/DV法。OCV-SOC查表法通过静置后的端电压进行OCV-SOC（Open Circuit Voltage, OCV;State Of Charge，SOC）查表得到每串电芯的SOC，计算每串电芯间SOC差异确定电芯间一致性。

单电芯容量实时计算法为车载控制器实时计算每串电芯剩余容量，通过每串电芯剩余差异得出电芯间差异，该方法适用不同种类电池，但是对于上百串或者更多串电池包计算每串电芯剩余容量需要消耗大量内存资源，对控制器选择有内存要求，增加车载控制器硬件成本。DQ/DV法主要通过获取充电过程中电压数据，进行DQ/DV计算出峰谷值与标定峰谷值对比，该方法受温度、电池老化影响比较大。

例如，一种在中国专利文献上公开的“电池不一致性的评估方法”，其公开号为CN112924870A，包括计算方法不适用于各类电池，但对数量过多的串电池包计算每串电池电芯剩余容量需要消耗大量内存资源，对车载控制器硬件要求过高的问题。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，单电芯容量实时算法对数量过多的串电池包计算每串电池电芯剩余容量需要消耗大量内存资源，对车载控制器硬件要求过高，且受电池温度、电池老化状态影响较大的问题，提供一种动力电池一致性计算及校验方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种动力电池一致性计算及校验方法，利用磷酸铁锂电池存在两个平台区的特性，充电过程中相同时间内平台区电压增量与非平台区电压增量存在较大差异，计算电芯一致性差异。

磷酸铁锂电池充电过程中，处于非平台区的电压增量增长速率较快，且在SOC中间区域（20%＜SOC＜80%）内，电池的OCV变化极小，电池整体处于平台区，且存在两个平台区，中间存在一个OCV变化较大区；而在SOC的两端区间（SOC＜10%或SOC＞90%），OCV的变化率较大，锂电池的OCV-SOC曲线整体呈现中间平台区平坦，头尾两端陡峭的样子；通过实际的电池容量剩余电量计算与OCV-SOC曲线进行一致性差异对比，减少整体方案受电池温度、电池老化的影响，提高一致性计算的准确性。

作为优选，动力电池一致性的计算方法包括以下步骤：

步骤SA1：计算充电过程中每串电芯△t时间内电压增量达到Vste时充电容量Qchg；

步骤SA2：对比不同电芯间Qchg的差异值，得到各电芯间一致性差异。

通过计算不同电芯充电过程中滑窗时间△t电压增量满足阈值时的充电容量进行一致性计算，方法简单可靠，不受电芯老化因素影响。

作为优选，所述校验方法包括以下步骤：

步骤SB1：获取当前动力电池组内的各项数据；

步骤SB2：通过当前电池组内电芯的各项数据与设定阈值进行对比，若满足阈值条件，则进行后续步骤；若不满足，则重新进行步骤SB1；