CN105607011A - 一种电池健康状态soh的估算方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电池健康状态SOH的估算方法及装置,其中方法包括:从确定电池满足电量累计的起始条件时起,至确定电池满足电量累计的结束条件时为止,对每个采样间隔均执行以下步骤:获取对电池电流采样后得到的电池放电电流与电池充电电流,基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量;计算所有采样间隔内电池的净放电量的累计值;将所述累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值;基于所述当前电量值估算电池的健康状态SOH。本申请可以得到的电池准确的当前电量值,从而可以利用准确的当前电量值估算电池的健康状态SOH。
Description
技术领域
本申请涉及汽车制造技术领域,尤其涉及一种电池健康状态SOH的估算方法及装置。
背景技术
近年来能源危机越来越严重,混合动力汽车以其优良的节能环保特点,成为未来汽车产业的发展重点。混合动力汽车主要指以汽油和电能两种能源作为动力的汽车。为了便于使用两种能源,混合动力汽车中既设置有油箱又设置有电池。为了有效提高电池循环使用寿命,一般采用电池管理***(batteryManagementSystem,BMS)来管控电池。
对于电池管理***而言,电池及电池组剩余电量(StateofCharge)和电池的健康状态(StateofHealth,SOH)是非常重要的两个参数。其中,SOH表示电池当前的储存电量能力,SOH越大表示电池储存电量能力越强,SOH越小表示电池储存电量能力越弱。伴随着电池的使用,电池内部的物理特性会发生变化,这会导致电池的SOH降低。
在实际应用过程中,电池的SOH能够帮助驾驶员和维修人员了解电池的使用寿命情况。因此,获知电池的SOH对于混合动力汽车而言,具有很大现实意义。
本申请申请人在研究过程中发现:目前SOH的估算方式有多种,其中一种利用定义的估算方式,具体为:
其中,QNow为在一定条件下电池可以释放出的电量值,QNew为同型号新电池在同样条件下可以释放出的标准电量值。可以理解的是,由于QNew是固定的不变的,因此只需计算得到电池在一定条件下的可以释放出的当前电量值QNow,便可以估算得到电池的健康状态SOH。
目前,计算电池可以释放的当前电量值QNow的过程主要为:电池管理***在汽车运行过程中,会将电池放电量持续不断的存储至EEPROM中,在EEPROM中可以对电池的放电量进行累加,因此,在EEPROM中的累加得到的电量值便是电池当前的电量值QNow。
但是,上述方式仅在理想的情况下适用,即上述方式仅在对电池进行一次人为充电后至下次人为充电之前,没有其它动力源再对电池进行充电的情况下适用。因为,在此期间电池电量是持续下降的,所以按上述方式在EEPROM中累计得到的电量值即为电池当前准确的电量值QNow。
但是,对于混合动力汽车而言,在对电池进行一次人为充电后至下次人为充电之前,仍有其它动力源会为电池进行充电。即,在此期间电池电量不是持续下降的,而是不断变化的。例如,在汽车运行过程中电池电量在不断下降,当突然需要汽车减速运行时,可以利用减速过程中汽车动力再次为电池进行充电,以保证电能能源更加充沛。
因此,针对混合动力汽车而言,按上述方式计算得到的电池当前的电量值QNow是不准确的。所以,现在需要一种方式来准确计算混合动力汽车当前的电量值QNow,以便准确估算混合动力汽车中电池的SOH。
发明内容
鉴于此,本申请提供了一种电池健康状态SOH的估算方法及装置,以便准确计算混合动力汽车当前的电量值QNow,以便准确估算混合动力汽车中电池的SOH。
为了实现上述目的,本申请提供以下技术手段:
一种电池健康状态SOH的估算方法,包括:
从确定电池满足电量累计的起始条件时起,至确定电池满足电量累计的结束条件时为止,对每个采样间隔均执行以下步骤:获取对电池电流采样后得到的电池放电电流与电池充电电流,基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量;
计算所有采样间隔内电池的净放电量的累计值;
将所述累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值;
基于所述当前电量值估算电池的健康状态SOH。
优选的,所述基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量,包括:
基于所述电池放电电流计算所述采样间隔内的电池放电电量;
基于所述电池充电电流计算所述采样间隔内的电池充电电量;
将所述电池放电电量与所述电池充电电量的差值,确定为所述采样间隔内电池的净放电量。
优选的,所述确定电池满足电量累计的结束条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到电量累计区间的第一百分比,则确定电池满足电量累计的结束条件;
所述确定电池满足电量累计的起始条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到所述电量累计区间的第二百分比,则确定电池满足电量累计的起始条件;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
优选的,所述确定电池满足电量累计的结束条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第一电压值,则确定电池满足电量累计的结束条件;
所述确定电池满足电量累计的起始条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第二电压值,则确定电池满足电量累计的起始条件;
其中,所述第一电压值小于所述第二电压值。
优选的,所述第一电压值的确定过程包括:在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与所述电量累计区间的第一百分比对应的电压值,确定为所述第一电压值;
所述第二电压值的确定过程包括:在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与所述电量累计区间的第二百分比对应的电压值,确定为所述第二电压值;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
一种电池健康状态SOH的估算装置,包括:
确定电量累计条件单元,用于确定电池满足电量累计的起始条件以及确定电池满足电量累计的结束条件;
计算净放电量单元,用于对每个采样间隔均执行以下步骤:获取对电池电流采样后得到的电池放电电流与电池充电电流,基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量;
计算累计值单元,用于计算所有采样间隔内电池的净放电量的累计值;
确定电量值单元,用于将所述累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值;
估算SOH单元,用于基于所述当前电量值估算电池的健康状态SOH。
优选的,所述基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量的过程,具体包括:
基于所述电池放电电流计算所述采样间隔内的电池放电电量;基于所述电池充电电流计算所述采样间隔内的电池充电电量;将所述电池放电电量与所述电池充电电量的差值,确定为所述采样间隔内电池的净放电量。
优选的,所述确定电量累计条件单元包括:
第一结束条件确定单元,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到电量累计区间的第一百分比,则确定电池满足电量累计的结束条件;
第一起始条件确定单元,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到所述电量累计区间的第二百分比,则确定电池满足电量累计的起始条件;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
优选的,所述确定电量累计条件单元包括:
第二结束条件确定单元,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第一电压值,则确定电池满足电量累计的结束条件;
第二起始条件确定单元,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第二电压值,则确定电池满足电量累计的起始条件;
其中,所述第一电压值小于所述第二电压值。
优选的,所述确定电量累计条件单元还包括:
与所述第二结束条件确定单元相连的第一电压值确定单元,用于在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与电量累计区间的第一百分比对应的电压值,确定为所述第一电压值;
与所述第二起始条件确定单元相连的第二电压值确定单元,用于在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与所述电量累计区间的第二百分比对应的电压值,确定为所述第二电压值;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
通过以上技术手段,可以看出本申请具有以下有益效果:
本申请提供一种电池健康状态SOH的估算方法及装置,本方法在设定的电量累计起始条件和结束条件之间内有若干个采样时刻,相邻两个采样时刻之间为一个采样间隔。在每个采样时刻可以执行充电动作和/或放电动作,采样时刻采样得到电池充电电流和电池放电电流可以适用于紧邻的采样间隔。因此,对每个采样间隔均执行以下步骤:获取该采样间隔内的电池放电电流以及电池充电电流,基于电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量。
针对电量累计起始条件和结束条件之间的所有时间间隔,均得到与之对应的净放电量之后,便计算所有时间间隔的净放电量的累计值。累计值便相当于电池在电量累计起始条件和结束条件之间的当前电量值。
由于本申请的计算方式在每个时间间隔内均排除电池充电电量,因此,每个采样间隔内的放电量均是电池充电电流的净放电量,所以,最终计算得到的电池的电量值中不包含其它动力源对电池的充电量。因此,利用本方式计算得到的电池的当前电量值是准确的,从而使得利用当前电量值估算得到电池的SOH也是准确的。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例公开的一种电池健康状态SOH的估算方法的流程图;
图2为本申请实施例公开的电池的开路电压与电池剩余电量的曲线;
图3为本申请实施例公开的又一种电池健康状态SOH的估算方法的流程图;
图4为本申请实施例公开的一种电池健康状态SOH的估算装置的结构示意图;
图5为本申请实施例公开的又一种电池健康状态SOH装置的结构示意图;
图6为本申请实施例公开的又一种电池健康状态SOH装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在混合动力汽车领域,因为混合动力汽车的特性决定,车用电池的剩余电量SOC不能用尽即不能为0%。因为汽车在打火的时候仍需要借助电池内的电量,因此,电池的电量具有一个最低值(例如,20%)。在混合动力汽车使用过程中可能会向电池内充电,所以在充电时不能使电池剩余电量SOC是100%,而是具有一个非100%的上限值(例如,80%)。这样可以保持汽车在运行过程中可以向电池充电。
因此,一般情况下,电池剩余电量SOC的使用范围为20%-80%,有的厂家的使用范围为15%-95%或30%-70%。不同厂家的电池剩余电量SOC的使用范围不同。对于混合动力车来说,电池在使用范围(例如,20%-80%)内的放电量可以反映电池的健康状态SOH。因此,本申请便在电池剩余电量SOC的使用范围内估算电池的SOH。
为了计算电池的电量值,可以选择一个电量累计区间。该电量累计区间可以为电池剩余电量SOC的使用范围,或者是电池剩余电量SOC使用范围的一个子集。可以理解的是,电量累计区间的范围越大,最终计算得到电池的电量值越精确。因此,优选情况下,直接使用电池剩余电量SOC的使用范围作为电量累计区间。为了准确描述电量累计区间,采用第一百分比X1%和第二百分比X2%表示,那么电量累计区间为[X1%,X2%]。
下面以一个具体实例来详细描述电量累计区间。假设电池剩余电量SOC的使用范围为20%-80%,那么,电量累计区间可以为20%-80%、25%-75%或30%-70%。当然电量累计区间还可以是其它数值,在此不再一一列举。
本申请提供了一种电池健康状态SOH的估算方法实施例一,应用于电池管理***BMS。如图1所示,具体包括以下步骤:
步骤S101:从确定电池满足电量累计的起始条件时起,至确定电池满足电量累计的结束条件时为止,对每个采样间隔均执行以下步骤:获取对电池电流采样后得到的电池放电电流与电池充电电流,基于所述电池放电电流与电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量。
由于预先已经设定电量累计区间,电量累计区间采用第一百分比X1%和第二百分比X2%表示,那么电量累计区间为[X1%,X2%]。由于本申请要计算电量累计区间内电池的电量值。因此,若在放电过程中电池剩余电量SOC等于第二百分比X2%时,确定电池满足电量累计的起始条件。若在放电过程中电池的剩余电量SOC等于第一百分比X1%时,确定电池满足电量累计的结束条件。
在电池电量累计的起始条件和结束条件之间,为了准确计算电池的电量值也即净放电量,排除其它动力源对电池的电量补给。本申请可以在电池电量累计的起始条件和结束条件之间的采样时刻对电池电流进行采样。在电池电量累计的起始条件和结束条件之间具有多个采样时刻,每个采样时刻可以对电池电流采样一次。
电池管理***可以区分向电池充电的电流以及由电池向外输出的电流。因此,电池管理***可以针对电池两个方向(由内向外从电池输出的电流,由外向内对电池充电的电流)的电流进行采样,从而得到电池充电电流Iin以及电池放电电流Iout。若在一个时间时刻内未有向电池充电的电流,则电池充电电流Iin等于零,同理,若在一个时间时刻内未有电池向外输出的电流,则电池放电电流Iout等于零。
在电池管理***中相邻两个采样时刻之间为一个采样间隔。由于采样频率很高,因此一般情况下均默认在采样间隔内,仍然按照上一采样时刻的充电电流和放电电流进行充放电。例如,以一个采样时刻A为例,在采样时刻A可以采样得到电池充电电流A1和电池放电电流A2,由于采样频率很高,所以一般认为在采样时刻A后紧邻的采样间隔内,电池同样按照采样时刻A的采样得到电池充电电流A1和电池放电电流A2进行充放电。
因此,在一个采样时刻得到电池充电电流Iin以及电池放电电流Iout之后,在该采样时刻的紧邻的时间间隔内也既有电池充电电流Iin又具有电池放电电流Iout。由于电池充电电流Iin在本申请中属于额外的动力源对电池充电,因此基于电池充电电流Iin得到的电池充电电量,属于额外的动力源向电池补给的电量。
因此,需基于所述电池放电电流Iout与所述电池充电电流Iin计算所述采样间隔内的净放电量。在得知一个时间间隔内的电池放电电流Iout与所述电池充电电流Iin之后,可以分别将电池放电电流Iout与所述电池充电电流Iin代入公式(2)中与时间间隔进行积分运算,进而分别计算得到电池放电电量和电池充电电量。将电池放电电量减去电池充电电量的差值,作为一个采样间隔的净放电电量。
Q=∫Idt………………(2)
其中,Q为一个时间间隔的净放电量,I为一个时间间隔的电池充电电流或者,电池放电电流。
按照上述过程对电量累计区间内的所有时间间隔进行计算,从而可以计算得到每个采样间隔内的净放电量。
步骤S102:计算所有采样间隔内电池的净放电量的累计值。
在利用步骤S101的过程计算得到对电量累计区间内每个时间间隔的净放电量之后,可以理解的是,可以计算所有采样间隔内电池的净放电量的和值,和值即为电池在电量累计区间内净放电量的累计值。
可以理解的是,可以在一个采样间隔的净放电量计算完毕之后,将该净放电量与之前的所有采样间隔的净放电量的累计值求和,作为新的所有采样间隔的净放电量,依次叠加,直到最后一个采样间隔的净放电量累加完毕,得到最终的电量累计值。也可以,在所有采样间隔的净放电量均计算完毕之后,再求取所有放电量的和值,将和值作为最终的电量累计值。
步骤S103:将所述累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值。
可以理解的是,所有时间间隔的净放电量的累计值便是电池在电量累计区间内的总放电量,也即电池在电量累计区间内的电量值。因此,将累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的电量值。
步骤S104:基于所述当前电量值估算电池的健康状态SOH。
本步骤中的估算电池健康状态的方式可以采用如下公式:
其中,QNow为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值,QNew为同类型的新电池在所述起始条件与所述结束条件之间的标准电量值。假设电池剩余电量的使用范围为30%-70%,电量累计区间也为30%-70%,那么,在估算得到的电池的当前电量值为QNow,预先针对同类型新电池估算新电池在相同的电量累计区间的标准电量值QNew。然后,将QNow和QNew代入公式中,从而将最后的计算结果作为估算得到电池的健康状态SOH。
一般情况下,当电池的电量值为新电池的80%时,例如,新电池的电量为100AH,电池当前的电量为80AH时,该电池的寿命基本终止。所以,为了准确估算电池的健康状态SOH,需要考虑到电池的使用寿命,上述公式中的0.8的含义即在此。
由于本申请中的计算得到的电池的电量值QNow是准确的,因此,估算得到的电池的健康状态SOH也是较为准确的,所以,利用本申请提供的方式,可以准确的估算电池的健康状态SOH。
通过以上方式可以看出本申请具有以下有益效果:
本申请提供一种电池健康状态SOH的估算方法,由于本申请的计算方式在每个时间间隔内均排除电池充电电量,因此,每个采样间隔内的放电量均是电池充电电流的净放电量,所以,最终计算得到的电池的电量值中不包含其它动力源对电池的充电量。因此,利用本方式计算得到的电池的当前电量值是准确的,从而使得利用当前电量值估算得到电池的SOH也是准确的。
在实施例一的步骤S101中,确定电池满足电量累计的起始条件和结束条件的过程是利用电池剩余电量SOC来确定的。但是,由于电池剩余电量SOC是电池的内部状态,无法直接测量得到。只能利用电流、电压、温度等测量值去估算电池剩余电量SOC,所以电池剩余电量SOC本身是有误差的。
因此,在电池剩余电量SOC本身有误差的基础上,再利用电池剩余电量SOC来确定电量累计区间,进而再确定电池累计的起始条件和结束条件,这会进一步增大误差。所以,本申请申请人设想不利用电池剩余电量来直接确定电池累计的起始条件和电池累计的结束条件,而是利用电池剩余电量来间接确定电池累计的起始条件和结束条件。
电量累计区间由电池剩余电量SOC的第一百分比X1%和第二百分比X2%组成,即[X1%,X2%]。由于电池剩余电量SOC与电池的开路电压对应,所以,本申请可以借助厂商提供的同类型新电池的OCV-SOC(开路电压-荷电状态)曲线,来确定电量累计区间。
参见图2所示,为一种电池的OCV-SOC曲线。横轴为剩余电量的百分比,纵轴为开路电压。从曲线上可以看出,电池剩余电量SOC与电池的开路电压成一一对应关系。因此,可以在OCV-SOC曲线上,查找与第一百分比X1%对应的第一电压值U1,以及与第二百分比X2%对应的第二电压值U2。然后,将由第一电压值U1和第二电压值U2组成的电压区间[U1,U2]作为与电量累计区间。
借助确定电量累计区间的新方式,下面提供了一种电池健康状态SOH的估算方法实施例二,应用于电池管理***BMS。如图3所示,具体包括以下步骤:
步骤S301:判断电池是否满足电量累计的起始条件。若是,则进入步骤S302,若否,则持续执行步骤S301。
所述确定电池满足电量累计的起始条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第二电压值,则确定电池满足电量累计的起始条件。
具体而言:电池管理***会持续监控电池的状态,当电池处于放电状态并维持预设时间后,确定电池处于稳定的放电状态。然后,判断电池的开路电压是否等于第二电压值U2。若是,则确定电池满足电量累计的起始条件。即,电池已经放电到第二百分比对应的第二电压值。
若否,则说明电池目前还未处于稳定放电状态,或者,电池的开路电压未达到起始条件对应的第二电压值U2,所以,重复执行步骤S301直到电池满足电量累计的起始条件。
步骤S302:获取对电池电流采样后得到的电池放电电流与电池充电电流,基于所述电池放电电流与电池充电电流确定所述采样间隔内电池的净放电量。
基于所述电池放电电流与电池充电电流确定所述采样间隔内电池的净放电量的过程具体而言为:基于所述电池放电电流计算所述采样间隔内的电池放电电量;基于所述电池充电电流计算所述采样间隔内的电池充电电量;将所述电池放电电量与所述电池充电电量的差值,确定为所述采样间隔内电池的净放电量。
步骤S303:判断电池是否满足电量累计的结束条件。若是,则进入步骤S304,否则进入步骤S302。
所述确定电池满足电量累计的结束条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第一电压值,则确定电池满足电量累计的结束条件。
具体而言:电池管理***会持续监控电池的状态,当电池处于放电状态并维持预设时间后,确定电池处于稳定的放电状态。然后,判断电池的开路电压是否等于第一电压值U1。若是,则确定电池满足电量累计的结束条件。即,电池已经放电到第一百分比对应的第一电压值。
若否,则说明电池目前还未处于稳定放电状态,或者,电池的开路电压未达到结束条件对应的第一电压值U1。所以,可以返回步骤S302,重复计算每个时间间隔的净放电量,直到电池满足电量累计的结束条件为止。
步骤S304:计算所有采样间隔内电池的净放电量的累计值。
步骤S305:将所述累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值。
步骤S306:基于所述当前电量值估算电池的健康状态SOH。
本实施例二中步骤S302、步骤S304、步骤S305和步骤S306的执行过程已在实施例一中进行详细描述,具体内容详见实施例一的具体描述,在此不再赘述。
通过实施例二的执行过程可以看出,实施例二由于按照新方式确定电量累计区间,所以可以更加准确的确定电量累计的起始条件和结束条件,从而可以使得电量累计区间更加准确,进而使得计算得到的电池的当前电量值更加准确,继而使得基于当前电量值估算得到的电池的SOH更加准确。
如图4所示,本申请还提供了一种电池健康状态SOH的估算装置,包括:
确定电量累计条件单元41,用于确定电池满足电量累计的起始条件以及确定电池满足电量累计的结束条件。
计算净放电量单元42,用于对每个采样间隔均执行以下步骤:获取对电池电流采样后得到的电池放电电流与电池充电电流,基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量;
基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量的具体过程可以为:基于所述电池放电电流计算所述采样间隔内的电池放电电量;基于所述电池充电电流计算所述采样间隔内的电池充电电量;将所述电池放电电量与所述电池充电电量的差值,确定为所述采样间隔内电池的净放电量。
计算累计值单元43,用于计算所有采样间隔内电池的净放电量的累计值;
确定电量值单元44,用于将所述累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值。
估算SOH单元45,用于基于所述当前电量值估算电池的健康状态SOH。
其中,所述确定电量累计条件单元41可以具有两种实现方式:
第一种实现方式:
如图5所示,所述确定电量累计条件单元41包括:
第一结束条件确定单元51,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到电量累计区间的第一百分比,则确定电池满足电量累计的结束条件。
第一起始条件确定单元52,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到所述电量累计区间的第二百分比,则确定电池满足电量累计的起始条件。
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
第二种实现方式:
如图6所示,所述确定电量累计条件单元41包括:
第二结束条件确定单元61,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第一电压值,则确定电池满足电量累计的结束条件。
与所述第二结束条件确定单元相连的第一电压值确定单元62,用于在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与电量累计区间的第一百分比对应的电压值,确定为所述第一电压值。
第二起始条件确定单元63,用于所述确定电池满足电量累计的起始条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第二电压值,则确定电池满足电量累计的起始条件;其中,所述第一电压值小于所述第二电压值。
与所述第二起始条件确定单元63相连的第二电压值确定单元64,用于在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与所述电量累计区间的第二百分比对应的电压值,确定为所述第二电压值;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
通过上述对电池健康状态的估算装置的描述,可以看出本装置具有以下优势:
本申请提供一种电池健康状态SOH的估算装置,在设定的电量累计起始条件和结束条件之间内有若干个采样时刻,相邻两个采样时刻之间为一个采样间隔。在每个采样时刻可以执行充电动作和/或放电动作,采样时刻采样得到电池充电电流和电池放电电流可以适用于紧邻的采样间隔。因此,对每个采样间隔均执行以下步骤:获取该采样间隔内的电池放电电流以及电池充电电流,基于电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量。
针对电量累计起始条件和结束条件之间的所有时间间隔,均得到与之对应的净放电量之后,便计算所有时间间隔的净放电量的累计值。累计值便相当于电池在电量累计起始条件和结束条件之间的当前电量值。
由于本申请的计算得到每个采样间隔内的放电量均是电池充电电流的净放电量,所以,最终计算得到的电池的电量值中不包含其它动力源对电池的充电量。因此,利用本方式计算得到的电池的当前电量值是准确的,从而使得利用当前电量值估算得到电池的SOH也是准确的。
本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机,服务器,移动计算设备或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种电池健康状态SOH的估算方法,其特征在于,包括:
从确定电池满足电量累计的起始条件时起,至确定电池满足电量累计的结束条件时为止,对每个采样间隔均执行以下步骤:获取对电池电流采样后得到的电池放电电流与电池充电电流,基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量;
计算所有采样间隔内电池的净放电量的累计值;
将所述累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值;
基于所述当前电量值估算电池的健康状态SOH。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量,包括:
基于所述电池放电电流计算所述采样间隔内的电池放电电量;
基于所述电池充电电流计算所述采样间隔内的电池充电电量;
将所述电池放电电量与所述电池充电电量的差值,确定为所述采样间隔内电池的净放电量。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定电池满足电量累计的结束条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到电量累计区间的第一百分比,则确定电池满足电量累计的结束条件;
所述确定电池满足电量累计的起始条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到所述电量累计区间的第二百分比,则确定电池满足电量累计的起始条件;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定电池满足电量累计的结束条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第一电压值,则确定电池满足电量累计的结束条件;
所述确定电池满足电量累计的起始条件包括:若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第二电压值,则确定电池满足电量累计的起始条件;
其中,所述第一电压值小于所述第二电压值。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,
所述第一电压值的确定过程包括:在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与所述电量累计区间的第一百分比对应的电压值,确定为所述第一电压值;
所述第二电压值的确定过程包括:在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与所述电量累计区间的第二百分比对应的电压值,确定为所述第二电压值;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
6.一种电池健康状态SOH的估算装置,其特征在于,包括:
确定电量累计条件单元,用于确定电池满足电量累计的起始条件以及确定电池满足电量累计的结束条件;
计算净放电量单元,用于对每个采样间隔均执行以下步骤:获取对电池电流采样后得到的电池放电电流与电池充电电流,基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量;
计算累计值单元,用于计算所有采样间隔内电池的净放电量的累计值;
确定电量值单元,用于将所述累计值确定为电池在所述起始条件与所述结束条件之间的当前电量值;
估算SOH单元,用于基于所述当前电量值估算电池的健康状态SOH。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述基于所述电池放电电流与所述电池充电电流计算所述采样间隔内的净放电量的过程,具体包括:
基于所述电池放电电流计算所述采样间隔内的电池放电电量;基于所述电池充电电流计算所述采样间隔内的电池充电电量;将所述电池放电电量与所述电池充电电量的差值,确定为所述采样间隔内电池的净放电量。
8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述确定电量累计条件单元包括:
第一结束条件确定单元,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到电量累计区间的第一百分比,则确定电池满足电量累计的结束条件;
第一起始条件确定单元,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的剩余电量SOC达到所述电量累计区间的第二百分比,则确定电池满足电量累计的起始条件;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
9.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述确定电量累计条件单元包括:
第二结束条件确定单元,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第一电压值,则确定电池满足电量累计的结束条件;
第二起始条件确定单元,用于若电池在放电状态持续预设时间后,电池的开路电压值达到第二电压值,则确定电池满足电量累计的起始条件;
其中,所述第一电压值小于所述第二电压值。
10.如权利要求9所述的装置,其特征在于,所述确定电量累计条件单元还包括:
与所述第二结束条件确定单元相连的第一电压值确定单元,用于在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与电量累计区间的第一百分比对应的电压值,确定为所述第一电压值;
与所述第二起始条件确定单元相连的第二电压值确定单元,用于在同类型新电池对应的开路电压与荷电状态的曲线上,将与所述电量累计区间的第二百分比对应的电压值,确定为所述第二电压值;
其中,所述电量累计区间由电池电量的第一百分比和第二百分比组成,且所述第一百分比为所述电量累计区间的下限值,所述第二百分比为所述电量累计区间的上限值。
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