[发明专利]一种电动汽车电池健康状态估算的方法

摘要

一种电动汽车电池健康状态估算的方法，它涉及根据电池充电端电压特性来估算电池健康状态的方法。解决现有技术在估算时需要计算电池的阻抗、内阻等参数的缺点。用于电池健康估算。方法为：待检测新电池放空电再充满电，在充满电的过程中，记录待检测新电池充电的电压时间曲线和充电电量时间曲线；计算待检测新电池的实际可用容量Qnew；设置dV/dQ的阈值；根据dV/dQ的阈值计算待检测新电池在充电过程中，自达到dV/dQ的阈值到电池充满电过程中所充入的电量，计算电池SOCthreshold；建立待检测新电池的开路电压与SOC的关系曲线；估算SOCocv，然后计算出衰减后电池理论可用容量Qtest-full；根据衰减后理论实际可用容量Qold与电池实际可用容量Qnew获得待检测电池的健康状态。

主权项

1.一种电动汽车电池健康状态估算的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一：将待检测新出厂电池放空电，并再充满电，在该充满电的过程中，记录待检测新出厂电池充电的电压时间曲线和充电电量时间曲线；步骤二：根据步骤一中获得的充电电量时间曲线，计算待检测新出厂电池的实际可用容量Q_new；同时根据电压时间曲线计算dV/dQ曲线，并设置dV/dQ的阈值；其中V为充电过程中待检测新出厂电池的端电压，Q为充电过程中待检测新出厂电池的累计充电量；步骤三：根据dV/dQ的阈值计算待检测新出厂电池在充电过程中，自达到dV/dQ的阈值到待检测新出厂电池充满电过程中所充入的电量，由该充入的电量计算待检测新出厂电池在充电过程中达到dV/dQ阈值时的电池SOC_threshold；步骤四：建立待检测新出厂电池的开路电压与SOC的关系曲线；步骤五：通过步骤四建立的待检测新出厂电池的开路电压与SOC的关系曲线估算SOC_ocv，然后再利用公式Qtest-full=QtestSOCthreshold-SOCOCV]]>计算出使用后待检测电池的理论可用容量Q_test-full；其中Q_test为自SOC_ocv到SOC_threshold所充入的电量；将所述使用后待检测电池的理论可用容量Q_test-full与待检测新出厂电池的实际可用容量Q_new进行比较，若Q_test-full=Q_new，判定使用后待检测电池处于未衰减状态；若Q_test-full<Q_new，判定使用后待检测电池处于衰减状态，计算使用后待检测电池的衰减后理论实际可用容量Q_old；步骤六：根据使用后待检测电池的衰减后理论实际可用容量Q_old与待检测新出厂电池的实际可用容量Q_new获得使用后待检测电池的健康状态，上述步骤一中待检测新出厂电池放空电的具体步骤为：将待检测新出厂电池在23℃±2℃的通风环境条件下，以电流恒流放电到终止电压，C为放电倍率，搁置1小时；步骤一中充电方法为：将待检测新出厂电池以电流恒流充电至上限截止电压，再以上限截止电压恒压充电至电流小于0.01C时截止，搁置1小时，上述步骤二中计算待检测新出厂电池的实际可用容量Q_new的具体步骤为：根据步骤一中获得的充电电量时间曲线及1/3C电流恒流充电的库伦效率，由公式：Q_new=η_1/3cha×Q_1/3cha，计算获得待检测新出厂电池的实际可用容量Q_new，η_1/3cha为电流恒流充电的库伦效率，Q_1/3cha为待检测新出厂电池的倍率充电容量；步骤二中dV/dQ按照以下公式进行计算：dVdQ=V2-V1∫t1t2Idt,]]>式中V₁为待检测新出厂电池在充满电的过程中t2时刻的端电压，V₂为待检测新出厂电池在充满电的过程中t1时刻的端电压，dQ为t1时刻到t2时刻待检测新出厂电池累积的充电电量，dV/dQ的阈值为待检测新出厂电池充电过程中电压平台期的dV/dQ值中的最大值，上述步骤三中待检测新出厂电池在达到dV/dQ的阈值充电状态时的电池SOC_threshold的具体计算方法为：根据公式：SOCthreshold=100%-QthresholdQnew×100%,]]>Q_threshold为待检测新出厂电池自达到dV/dQ的阈值到充满电过程中所充入的电量，采用电流积分法计算获得；Qthreshold=∫tthresholdIdτtfull]]>式中t_threshold——待检测新出厂电池达到dV/dQ阈值的时间；t_full——待检测新出厂电池充满电的时间，上述步骤五中计算使用后待检测电池的理论可用容量Q_test-full的过程为：Qtest-full=QtestSOCthreshold-SOCOCV]]>上式中：SOC_ocv为利用待检测新出厂电池的开路电压-SOC曲线获得的待检测新出厂电池的SOC，衰减后的理论实际可用容量Q_old为：Qold=Qtest+QsococvSOCthreshold]]>其中Q_test为自SOC_ocv到SOC_threshold所充入的电量，为Qsococv=Qnew×SOCocv,]]>上述步骤六中使用后待检测电池的健康状态SOH为：SOH=QoldQnew×100%,]]>式中Q_new为待检测新出厂电池的实际可用容量，Q_old为使用后待检测电池的衰减后理论实际可用容量。