[发明专利]动力电池健康状态评估方法、系统及电动车辆

说明书

本发明涉及一种动力电池健康状态评估方法，该方法包括选取电池电芯充电过程中的两个电压，获取所述两个电压之间的充入容量；确定所述两个电压之间的充入容量与健康状态之间的对应关系，根据所述对应关系建立健康状态估算模型；根据所述健康状态估算模型求解所述健康状态。该方法中健康状态估算模型的建立简单方便，估算过程计算量小，可以实现健康状态快速实时在线估算；只需要部分电池充电监测数据即可对电池健康状态快速准确估算；实现电池亚健康状态下故障预警，为电池系统的保养维护提供依据。本发明还提供一种动力电池健康状态评估系统及电动车辆。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种动力电池健康状态评估方法、系统及电动车辆。

背景技术

随着能源危机与环境污染问题日益加重，使各国开始重视可再生绿色能源的使用和推广。最近几年来，电动汽车和储能等新能源领域的出现，使得锂离子电池成为热门的研究方向。锂离子电池的研究除了围绕电池本身外，电池管理系统也属于重要的研究方向之一。在电池管理系统研究中，电池系统的健康状态(State of Health,SOH)则是当前最薄弱的环节之一。电池系统的SOH估算是当前电池管理系统的重大缺陷，直接影响了电池的实用性、经济性和安全性等方面。

随着电池的不断使用，电池内部的电化学副反应累积效应会导致电池的SOH逐渐降低。目前市场上评价电芯健康状态的主流指标是指在一定条件下，电池所能充入或放出电量与电池标称容量的百分比。一般当电池的容量下降到初始容量的80％时，即SOH小于80％时，就应该更换电池。目前常见的SOH估算方法有负载放电法、内阻测试法、电化学阻抗分析法和模型建立法等。以上方法由于测试时间长、建模复杂困难或者估算精度低等原因，无法实现实时在线估算单体电芯及整个电池包的健康状态。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种动力电池健康状态评估方法、系统及电动车辆。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种动力电池健康状态评估方法，包括：

选取电池电芯充电过程中的两个电压，获取所述两个电压之间的充入容量；

确定所述两个电压之间的充入容量与健康状态之间的对应关系，根据所述对应关系建立健康状态估算模型；

根据所述健康状态估算模型求解所述健康状态。

本发明的有益效果是：本发明根据电池充电过程中两个电压之间的充入容量，建立SOH估算模型，实现对电池的SOH快速估算；电池SOH估算模型的建立简单方便，估算过程计算量小，可以实现SOH快速实时在线估算；只需要部分电池充电监测数据即可对电池SOH快速准确估算；实现电池亚健康状态下故障预警，为电池系统的保养维护提供依据。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，确定所述两个电压之间的充入容量与健康状态之间的对应关系，根据所述对应关系建立健康状态估算模型包括：

绘制电池电芯在不同健康状态下的充电电压与容量曲线；

将所述充电电压与容量曲线中的充电电压和容量进行归一化处理，获取归一化充电电压与容量曲线；

在每个所述归一化充电电压与容量曲线中找出所述两个电压之间的归一化充入容量数值；

根据所述归一化充入容量数值与所述健康状态的关联关系建立健康状态估算模型，根据所述健康状态估算模型求解所述健康状态。

采用上述进一步方案的有益效果是，根据上述方法简便快速精确地获取归一化充入容量数值与所述健康状态的关联关系，再根据归一化充入容量数值与所述健康状态的关联关系建立健康状态估算模型，归一化充入容量数值与所述健康状态的关联关系的准确性决定了估算模型的精度。模型建立简单方便，计算量小，可实现健康状态的实时在线评估，且估算精度高。