[发明专利]一种电池状态评估方法及装置

说明书

本发明提供了一种电池状态评估方法及装置，该方法包括：获取目标电池的设计参数和工艺条件，并建立目标电池的等效电路模型；基于设计参数和工艺条件确定等效电路模型中的欧姆电阻、电化学极化电阻对应的第一时间常数以及电池浓差极化电阻对应的第二时间常数；基于第一时间常数，计算欧姆电阻、电化学极化电阻及电化学极化电阻所在RC回路中第一电容对应的参数值；基于第二时间常数、欧姆电阻、电化学极化电阻及第一电容对应的参数值，计算电池浓差极化电阻及电池浓差极化电阻所在RC回路中第二电容对应的参数值；基于上述参数值进行电池状态评估。通过两个时间常数辨识电池在高频和低频响应区域电化学特性，辨识结果精确、稳定，提高评估结果准确性。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，具体涉及一种电池状态评估方法及装置。

背景技术

近年来，随着不可再生能源的消耗和环境污染问题愈演愈烈，绿色新型能源代替传统不可再生能源作为了当下研究的一大热点，因此，新能源电动汽车的到了迅猛发展。锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、使用温度范围广、无记忆效应等优点，在电动汽车推广过程中得到广泛应用。

锂离子电池的状态评估如：电池荷电状态(State Of Charge，简称SOC)、电池健康度(State Of Health，简称SOH)估计作为电动汽车电池管理系统的核心，其估计精度直接影响到锂电池充放电限度、寿命和行驶安全。

在汽车动力电池系统的工程应用中，目前锂离子电池SOC估计通常是通过建立电池参数模型，然后通过模型参数辨识的方法最终估计出锂离子电池的SOC，进而估算得到电池的SOH。然而在现有的模型估计方法中，无论是使用一般卡尔曼滤波，还是扩展卡尔曼滤波，都离不开一个核心问题，就是电池状态空间方程的精确获取，在等效电路模型结构相同的情况下，电池模型参数的精确辨识往往决定着电池状态估算的成败。

锂离子电池因其自身特点在使用过程中具有高频响应和低频响应这一特点，即为模型需同时具备短周期模型参数和长周期模型参数两部分，在常规的直流脉冲测试中，若参数辨识采用短周期时间尺度，则无法体现锂离子电池扩散扩散控制这部分电池特性，若采用长周期时间尺度，会出现模型数据过饱和的现象；在交流阻抗测试中，二阶RC电路在阻抗谱低频区域呈现的是一段弧形的RC环，这与处于扩散控制中的电池特性并不完全相符；总之，无论采用哪一种方法均不能完整的体现出电池在高频段和低频段的充放电特性，造成电池模型参数辨识的不准确，进而影响最终锂离子电池的状态评估结果的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电池状态评估方法及装置，以克服现有技术中电池在储能场景产生的数据在时间轴上不对齐，造成后续数据分析不便的问题。

本发明实施例提供了一种电池状态评估方法，包括：

获取目标电池的设计参数和工艺条件，并建立所述目标电池的等效电路模型；

基于所述设计参数和工艺条件确定所述等效电路模型中的欧姆电阻、电化学极化电阻对应的第一时间常数以及电池浓差极化电阻对应的第二时间常数，所述第二时间常数大于所述第一时间常数；

基于所述第一时间常数，计算所述欧姆电阻、所述电化学极化电阻及所述电化学极化电阻所在RC回路中第一电容对应的参数值；

基于所述第二时间常数、所述欧姆电阻、所述电化学极化电阻及所述第一电容对应的参数值，计算所述电池浓差极化电阻及所述电池浓差极化电阻所在RC回路中第二电容对应的参数值；

基于所述欧姆电阻、所述电化学极化电阻、所述电池浓差极化电阻、所述第一电容及所述第二电容对应的参数值进行电池状态评估，得到所述目标电池的电池状态评估结果。

可选地，所述基于所述欧姆电阻、所述电化学极化电阻、所述电池浓差极化电阻、所述第一电容及所述第二电容对应的参数值进行电池状态评估，得到所述目标电池的电池状态评估结果，包括：