[发明专利]动力电池健康状态评估方法、系统及电动车辆

摘要

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。 1

主权项

1.一种动力电池健康状态评估方法，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述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。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述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包括：

绘制所述归一化充入容量数值与所述健康状态的关系曲线；

根据所述关系曲线确定所述归一化充入容量数值与所述健康状态的关联关系；

根据所述关联关系对所述关系曲线进行曲线拟合，确定所述关联关系的关系系数；

根据确定关系系数的关联关系确定所述健康状态估算模型，根据所述健康状态估算模型求解所述健康状态。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述归一化充入容量数值与所述健康状态的关联关系为线性关系时，记所述线性关系式为：

ΔC＝aSOH+b

其中ΔC为归一化充入容量数值，SOH为健康状态，a和b为所述线性关系的关系系数；

健康状态定义公式如下：

根据确定线性关系系数的线性关系确定所述健康状态估算模型为：

其中，C为所述选取电池电芯充电过程中的两个电压之间的充入容量，C₀为电芯额定容量。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述电池电芯为锂电池电芯。

6.一种动力电池健康状态评估系统，其特征在于，包括：

采集模块，用于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；

建模模块，用于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；

估算模块，用于根据所述健康状态估算模型求解所述健康状态。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述建模模块包括：

绘图单元，用于绘制电池电芯在不同健康状态下的充电电压与容量曲线；

归一化单元，用于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；

数据选取单元，用于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；

建模单元，用于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。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述建模单元具体用于：

绘制所述归一化充入容量数值与所述健康状态的关系曲线；

根据所述关系曲线确定所述归一化充入容量数值与所述健康状态的关联关系；

根据所述关联关系对所述关系曲线进行曲线拟合，确定所述关联关系的关系系数；

根据确定关系系数的关联关系确定所述健康状态估算模型，根据所述健康状态估算模型求解所述健康状态。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述归一化充入容量数值与所述健康状态的关联关系为线性关系时，记所述线性关系式为：

ΔC＝aSOH+b

其中ΔC为归一化充入容量数值，SOH为健康状态，a和b为所述线性关系的关系系数；

健康状态定义公式如下：

根据确定线性关系系数的线性关系确定所述健康状态估算模型为：

其中，C为所述选取电池电芯充电过程中的两个电压之间的充入容量，C₀为电芯额定容量。

10.一种电动车辆，其特征在于，包括权利要求6至9任一项所述的动力电池健康状态评估系统。