[发明专利]一种适用于混动车辆的电池健康诊断系统及方法

说明书

一种适用于混动车辆的健康诊断系统，由取时间段模块、电池参数估算模块以及健康诊断模块组成，该健康诊断系统的诊断方法包括：一、取时间段模块根据初始温度、SOC条件提取相应时间段，并提取该时间段内的电流工况数据导入电池模型，并核算电池模型输出电压与真实电压之间的均方根误差，当误差符合条件时进入步骤二；二、由电池参数估算模块提取到该段工况下对应的电池模型参数，结合输入一个目标工况，输出目标电压值V（i）及uoc（i）；三、健康诊断模块通过步骤二输出的目标电压值V（i）及uoc（i）进行多维健康参数估算。本发明从多维度评价电池健康状态，健康评价更全面，预测精度高，特别适用于混动车辆的电池健康在线诊断。

技术领域

本发明涉及新能源电池应用技术领域，更为具体地说是指一种适用于混动车辆的电池健康诊断系统及方法。

背景技术

混动车辆由动力电池系统和燃油系统共同提供动力，动力电池通过放电及回充电与燃油系统协调应用达到节油及综合性能最佳的目的。混动车辆上的动力电池系统通常装载电量较小，电池具备承受高倍率电流的能力，运行SOC区间窄。电池装载车辆后经长年累月使用，电池发生老化，内阻增加，可承受的电流呈现下降趋势，即可输出的功率降低。电池系统的功率性能对车辆动力性及节油率影响较大，甚至部分车辆因电池系统功率性能下降而无法正常使用。

目前，混动车辆的电池报废标准依旧遵循纯电动车辆容量衰减程度判别的方法，这种电池健康诊断参数单一、预测精度低。然而混动车辆因自身使用特点原因更需关注功率性能，而功率和容量变化程度并不存在完全一致的相关性。为此，我们从多维方向出发，提供一种适用于混动车辆的电池健康诊断系统及方法。

发明内容

本发明提供一种适用于混动车辆的电池健康诊断系统及方法，以克服现有技术方案对混动车辆健康诊断参数单一、预测精度低等缺点。

本发明采用如下技术方案：

一种适用于混动车辆的电池健康诊断系统，包括：取时间段模块，用于提取某时间段内电流工况数据并导入电池模型，以核算电池模型输出电压与真实电压之间的均方根误差；电池参数估算模块，用于将提取到的合格电池模型参数，结合输入的目标工况得到目标电压响应值；以及健康诊断模块，用于将目标电压值进行电池多维健康参数的估算。

进一步地，上述电池模型为U(k)=f(U(k-1)…U(k-N), I(k),I(k-1)…I(k-N))，其中，U代表端电压、I代表电流。

进一步地，上述电池模型为电池等效电路模型、电化学模型或分数阶模型。

进一步地，上述电池多维健康参数包括容量不均衡程度、极化总和、内阻不一致程度、内阻增长率、功率状态以及电压超限。

本发明还提供一种适用于混动车辆的电池健康诊断方法，包括上述电池健康诊断系统，具体步骤如下：

一、取时间段模块根据初始温度、SOC条件提取相应时间段，并提取该时间段内的电流工况数据导入电池模型，并核算电池模型输出电压与真实电压之间的均方根误差，当误差符合条件时进入步骤二，否则重新选取其它时间段工况；

二、由电池参数估算模块提取到该段工况下对应的电池模型参数，结合输入一个目标工况，输出目标电压值V（i）及uoc（i）；

三、健康诊断模块通过步骤二输出的目标电压值V（i）及uoc（i）进行多维健康参数估算，包括容量不均衡核算、极化总和核算、内阻不一致核算、内阻增长率核算、功率核算以及电压超限核算。

进一步地，上述步骤一误差符合条件的判断依据是e _RMS小于阈值a。

进一步地，上述阈值a根据电压传感器精度在0.01～0.05之间变动。