本發(fā)明涉及電池?zé)峁芾淼模貏e是涉及一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、鋰電池的健康狀態(tài)，即soh，對(duì)修正電池電荷狀態(tài)soc、準(zhǔn)確估算電動(dòng)車(chē)輛的剩余里程、調(diào)節(jié)可用輸入輸出功率值，避免對(duì)電池造成過(guò)充過(guò)放有著重要意義；因此，能夠準(zhǔn)確進(jìn)行鋰電池的soh估算，是bms的一項(xiàng)重要功能。

2、目前，在bms上有很多計(jì)算電池老化的方法，如適合開(kāi)環(huán)計(jì)算的方法：循環(huán)次數(shù)法，利用電池容量吞吐量進(jìn)行計(jì)算，日歷老化+循環(huán)老化法，將老化分為時(shí)間造成的老化和放電造成的老化；也有適合閉環(huán)計(jì)算的方法：滿充滿放法，從放空到充滿或充滿到放空，公式法，利用容量與soc變化的比值進(jìn)行計(jì)算，ic曲線法，利用dq/dv的曲線特征進(jìn)行老化計(jì)算等；但以上各方法對(duì)磷酸鐵鋰電池而言，都有其不足之處。

3、對(duì)于開(kāi)環(huán)方法，因?yàn)槠鋽?shù)據(jù)全部來(lái)自于電池的離線測(cè)試數(shù)據(jù)，其測(cè)試過(guò)程和環(huán)境對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)有著重要影響，特別是受限于成本，測(cè)試過(guò)程基本只選擇某單一工況，該工況下得到的離線數(shù)據(jù)往往與實(shí)際駕駛工況偏差較大，進(jìn)而導(dǎo)致該方法得到的soh估算值與實(shí)際車(chē)輛電池的soh值相去甚遠(yuǎn)；對(duì)于滿充滿放法，因?yàn)樾枰獙?duì)電池進(jìn)行放空后滿充，或者充滿后滿放的苛刻條件，與實(shí)際駕駛工況也相符，應(yīng)用意義不大；對(duì)于公式法，因?yàn)樾枰猳cv與soc具備顯著的單一映射關(guān)系，更適用與三元材料類(lèi)鋰電池，對(duì)于具有平坦ocv曲線的磷酸鐵鋰電池則不具備應(yīng)用條件；因此，如何對(duì)磷酸鐵鋰電池的健康狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確估算，是目前亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法及裝置，提高對(duì)電池健康狀態(tài)的估算準(zhǔn)確值。

2、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法，包括：

3、在確定目標(biāo)車(chē)輛的電池進(jìn)入快充狀態(tài)后，實(shí)時(shí)獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值，當(dāng)檢測(cè)到所述電池電荷狀態(tài)值滿足目標(biāo)電池電荷狀態(tài)值時(shí)，獲取所述電池的電壓跌落值；

4、將所述電壓跌落值輸入到預(yù)生成的老化模型中，以使所述老化模型輸出電池健康狀態(tài)值，并基于所述電池健康狀態(tài)值，計(jì)算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值。

5、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，實(shí)時(shí)獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值，具體包括：

6、獲取當(dāng)前第一時(shí)刻所述電池充電時(shí)的充電電流值，將所述充電電流值輸入到電池電荷狀態(tài)值計(jì)算公式中，得到所述電池的電池電荷狀態(tài)值，其中，所述電池電荷狀態(tài)值計(jì)算公式，如下所示：

7、

8、式中，soc為電池電荷狀態(tài)值，soc0為電池電荷狀態(tài)初始值，q_max為電池常溫額定標(biāo)稱(chēng)容量，i為充電電流值。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，基于所述電池健康狀態(tài)值，計(jì)算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值，具體包括：

10、將所述電池健康狀態(tài)值輸入到預(yù)設(shè)的電池健康總狀態(tài)值計(jì)算公式中，計(jì)算得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值，其中，所述電池健康總狀態(tài)值計(jì)算公式，如下所示：

11、soh＝α*soh1；

12、式中，soh為電池健康總狀態(tài)值，soh1為電池健康狀態(tài)值，α為系數(shù)。

13、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，當(dāng)檢測(cè)到所述電池電荷狀態(tài)值滿足目標(biāo)電池電荷狀態(tài)值時(shí)，獲取所述電池的電壓跌落值，具體包括：

14、當(dāng)檢測(cè)到所述電池電荷狀態(tài)值滿足所述目標(biāo)電池電荷狀態(tài)值時(shí)，對(duì)所述電池的充電電流值進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到所述充電電流值發(fā)生切換時(shí)，獲取充電電流切換前的第一電壓，并獲取充電電流切換后的第二電壓；

15、計(jì)算所述第一電壓和所述第二電壓的第一電壓差，并將所述第一電壓差作為所述電池的電壓跌落值。

16、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述老化模型的預(yù)生成過(guò)程，具體包括：

17、選取多個(gè)磷酸鐵鋰電池，并獲取每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第一電池容量，在確定所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池的電池狀態(tài)為放空狀態(tài)時(shí)，對(duì)所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行充電，得到每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第一電流曲線和第一電壓曲線；

18、對(duì)每個(gè)磷酸鐵鋰電池設(shè)置電流切換點(diǎn)，并基于所述第一電流曲線和所述第一電壓曲線，計(jì)算所述電流切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一電壓跌落樣本值，并基于所述第一電壓跌落樣本值，計(jì)算所述每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第一電池健康狀態(tài)樣本值；

19、分別對(duì)所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行老化試驗(yàn)后，獲取每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第二電池容量，在確定所述第一電池容量與所述第二電池容量相比存在容量衰減時(shí)，重新計(jì)算所述電流切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二電壓跌落樣本值，并基于所述第二電壓跌落樣本值，計(jì)算所述每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第二電池健康狀態(tài)樣本值；

20、重復(fù)對(duì)所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行老化試驗(yàn),直至計(jì)算的所述每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的電池健康狀態(tài)樣本值小于預(yù)設(shè)電池健康狀態(tài)樣本閾值；

21、整合每個(gè)電池健康狀態(tài)樣本值下所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池在所述電流切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓跌落樣本值，并計(jì)算每個(gè)電池健康狀態(tài)樣本值下的每個(gè)電流切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓跌落樣本均值；

22、基于所述電池健康狀態(tài)樣本值和所述電壓跌落樣本均值，得到老化模型。

23、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，將所述電壓跌落值輸入到預(yù)生成的老化模型中，所述老化模型，如下所示：

24、soh1＝f(δv1)；

25、式中，soh1為第一電池健康狀態(tài)值，δv1為第一電壓跌落值。

26、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，實(shí)時(shí)獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值后，還包括：

27、判斷所述電池電荷狀態(tài)值是否小于預(yù)設(shè)電池電荷狀態(tài)閾值，若是，則獲取所述電池的電池溫度；

28、判斷所述電池溫度是否大于預(yù)設(shè)電池溫度閾值，若是，則檢測(cè)到所述電池電荷狀態(tài)值滿足所述目標(biāo)電池電荷狀態(tài)值。

29、本發(fā)明還提供了一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算裝置，包括：第一電壓跌落值獲取模塊和電池健康總狀態(tài)值計(jì)算模塊；

30、其中，所述第一電壓跌落值獲取模塊，用于在確定目標(biāo)車(chē)輛的電池進(jìn)入快充狀態(tài)后，實(shí)時(shí)獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值，當(dāng)檢測(cè)到所述電池電荷狀態(tài)值滿足目標(biāo)電池電荷狀態(tài)值時(shí)，獲取所述電池的電壓跌落值；

31、所述電池健康總狀態(tài)值計(jì)算模塊，用于分別將所述第一電壓跌落值、所述第二電壓跌落值和所述第三電壓跌落值輸入到預(yù)生成的老化模型中，以使所述老化模型對(duì)應(yīng)輸出第一電池健康狀態(tài)值、第二電池健康狀態(tài)值和第三電池健康狀態(tài)值，并基于所述第一電池健康狀態(tài)值、所述第二電池健康狀態(tài)值和所述第三電池健康狀態(tài)值，計(jì)算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值。

32、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一電壓跌落值獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值，具體包括：

33、獲取當(dāng)前第一時(shí)刻所述電池充電時(shí)的充電電流值，將所述充電電流值輸入到電池電荷狀態(tài)值計(jì)算公式中，得到所述電池的電池電荷狀態(tài)值，其中，所述電池電荷狀態(tài)值計(jì)算公式，如下所示：

34、

35、式中，soc為電池電荷狀態(tài)值，soc0為電池電荷狀態(tài)初始值，q_max為電池常溫額定標(biāo)稱(chēng)容量，i為充電電流值。

36、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述電池健康總狀態(tài)值計(jì)算模塊，用于基于所述電池健康狀態(tài)值，計(jì)算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值，具體包括：

37、將所述電池健康狀態(tài)值輸入到預(yù)設(shè)的電池健康總狀態(tài)值計(jì)算公式中，計(jì)算得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值，其中，所述電池健康總狀態(tài)值計(jì)算公式，如下所示：

38、soh＝α*soh1；

39、式中，soh為電池健康總狀態(tài)值，soh1為第一電池健康狀態(tài)值，α為系數(shù)。

40、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一電壓跌落值獲取模塊，用于當(dāng)檢測(cè)到所述電池電荷狀態(tài)值滿足目標(biāo)電池電荷狀態(tài)值時(shí)，獲取所述電池的電壓跌落值，具體包括：

41、當(dāng)檢測(cè)到所述電池電荷狀態(tài)值滿足所述目標(biāo)電池電荷狀態(tài)值時(shí)，對(duì)所述電池的充電電流值進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到所述充電電流值發(fā)生切換時(shí)，獲取充電電流切換前的第一電壓，并獲取充電電流切換后的第二電壓；

42、計(jì)算所述第一電壓和所述第二電壓的第一電壓差，并將所述第一電壓差作為所述電池的電壓跌落值。

43、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述老化模型的預(yù)生成過(guò)程，具體包括：

44、選取多個(gè)磷酸鐵鋰電池，并獲取每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第一電池容量，在確定所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池的電池狀態(tài)為放空狀態(tài)時(shí)，對(duì)所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行充電，得到每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第一電流曲線和第一電壓曲線；

45、對(duì)每個(gè)磷酸鐵鋰電池設(shè)置電流切換點(diǎn)，并基于所述第一電流曲線和所述第一電壓曲線，計(jì)算所述電流切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一電壓跌落樣本值，并基于所述第一電壓跌落樣本值，計(jì)算所述每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第一電池健康狀態(tài)樣本值；

46、分別對(duì)所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行老化試驗(yàn)后，獲取每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第二電池容量，在確定所述第一電池容量與所述第二電池容量相比存在容量衰減時(shí)，重新計(jì)算所述電流切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二電壓跌落樣本值，并基于所述第二電壓跌落樣本值，計(jì)算所述每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的第二電池健康狀態(tài)樣本值；

47、重復(fù)對(duì)所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池進(jìn)行老化試驗(yàn),直至計(jì)算的所述每個(gè)磷酸鐵鋰電池對(duì)應(yīng)的電池健康狀態(tài)樣本值小于預(yù)設(shè)電池健康狀態(tài)樣本閾值；

48、整合每個(gè)電池健康狀態(tài)樣本值下所述多個(gè)磷酸鐵鋰電池在所述電流切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓跌落樣本值，并計(jì)算每個(gè)電池健康狀態(tài)樣本值下的每個(gè)電流切換點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電壓跌落樣本均值；

49、基于所述電池健康狀態(tài)樣本值和所述電壓跌落樣本均值，得到老化模型。

50、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一老化模型，如下所示：

51、soh1＝f(δv1)；

52、式中，soh1為第一電池健康狀態(tài)值，δv1為第一電壓跌落值。

53、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一電壓跌落值獲取模塊，用于實(shí)時(shí)獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值后，還包括：

54、判斷所述電池電荷狀態(tài)值是否小于預(yù)設(shè)電池電荷狀態(tài)閾值，若是，則獲取所述電池的電池溫度；

55、判斷所述電池溫度是否大于預(yù)設(shè)電池溫度閾值，若是，則檢測(cè)到所述第一電池電荷狀態(tài)值滿足所述目標(biāo)電池電荷狀態(tài)值。

56、本發(fā)明還提供了一種終端設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任意一項(xiàng)所述的磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法。

57、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)包括存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序，其中，在所述計(jì)算機(jī)程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行如上述任意一項(xiàng)所述的磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法。

58、本發(fā)明實(shí)施例一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法及裝置，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

59、通過(guò)在確定目標(biāo)車(chē)輛的電池進(jìn)入快充狀態(tài)后，基于所述電池的第一電池電荷狀態(tài)值，獲取所述電池的電壓跌落值；分別將所述電壓跌落值輸入到預(yù)生成的老化模型中，以使所述老化模型輸出電池健康狀態(tài)值，并基于所述電池健康狀態(tài)值，計(jì)算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案獲取電池在快充過(guò)程中出現(xiàn)的電壓跌落值，基于老化模型描述電壓跌落值與電池的電池健康狀態(tài)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池健康狀態(tài)的估算，提高對(duì)電池健康狀態(tài)的估算準(zhǔn)確值；且在估算過(guò)程中無(wú)需對(duì)車(chē)輛進(jìn)行額外工況的設(shè)定或特殊操作，能實(shí)現(xiàn)在無(wú)感的情況下完成對(duì)電池的電池健康狀態(tài)估算。

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