一种动力锂离子电池SOH在线估算方法技术

本发明专利技术涉及一种动力锂离子电池SOH在线估算方法，包括以下步骤：（1）建立不同SOH下的锂离子动力电池充电电压基础曲线库及SOH与充电容量的对应关系；（2）采集待检动力锂离子电池的充电电压曲线，并分析得到待检动力锂离子电池的充电容量；（3）将所述充电电压曲线与动力锂离子电池的基础曲线库进行智能匹配，得到对应的电池SOH，同时结合充电容量衰减模型得到当前电池的SOH,并采用加权处理方法得到最终电池的SOH。本发明专利技术所述的动力锂离子电池SOH在线估算方法，可以通过在线测量电池充电电压曲线与充电容量的数据进行综合评价,从而简单有效的判断动力锂离子电池的SOH，实现在线估算。

An on-line SOH estimation method for power lithium ion batteries

The invention relates to a method for estimating power lithium ion battery SOH online, which comprises the following steps: (1) established the corresponding relationship between the lithium ion battery under different SOH charging voltage curve based library and SOH and charging capacity; (2) charging voltage curve acquisition for inspection of power lithium ion battery, charging and analysis the capacity for inspection of power lithium ion battery; (3) intelligent matching based curve library the charge voltage curve and power lithium ion battery, corresponding to SOH of the battery charging capacity, combined with the current attenuation model of battery SOH, and get the final battery using the weighted processing method SOH. The online estimation method of the power lithium ion battery SOH of the invention can be comprehensively evaluated by on-line measuring the data of the charging voltage curve and the charging capacity of the battery, so as to judge the SOH of the power lithium ion battery simply and effectively, and realize online estimation.

【技术实现步骤摘要】
一种动力锂离子电池SOH在线估算方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种动力锂离子电池SOH在线估算方法。
技术介绍
随着纯电动汽车的迅速增长，保证纯电动汽车安全可靠的运行和增加纯电动汽车的行驶里程及使用寿命，电池组的管理技术成为了急需发展的核心技术，其中动力电池的健康状态(StateofHealth,SOH)估算成为了当前的研究热点之一。实时监控电池的SOH，随时了解每块电池的健康状况，对于整车控制性能提高和行驶里程的预测具有重要意义；电池的SOH可以为动力电池组均衡技术的研发和电池间的均衡控制策略的制定提供依据；还能根据电池的SOH可以预估电池的剩余循环次数，及时通知用户做好更换电池的准备。目前有对电池SOH估算的方法主要包括：(1)直接放电法：将电池从充满状态以一定倍率放电到截止电压所放出的容量与其所对应的标称容量的比值可以作为衡量电池标准。需要离线测试电池的SOH,这对车用动力电池来说实现困难并且测试时间太长；(2)基于等效电路模型法和基于电化学模型法的方法估计精度很高，但是不能直接扩展到不同类型的电池(设计技术、组成材料不同的电池)；(3)基于内阻法：主要是通过建立内阻与SOH之间的关系来估算SOH，这种方法也存在一些缺点：经研究当电池容量下降了原来的25％或30％后，电池内阻才会有较明显的变化，标准中规定当电池容量下降到80％时电池就应该被更换，所以想要通过这种方法实时估算电池的SOH难度较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种动力锂离子电池SOH在线估算方法，通过测量电池的充电电压曲线与充电容量的数据进行综合评价,从而简单有效的判断动力锂离子电池的SOH，实现在线估算。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种动力锂离子电池SOH在线估算方法，包括以下步骤：(1)建立不同SOH下的锂离子动力电池充电电压基础曲线库及SOH与充电容量的对应关系；(2)采集待检动力锂离子电池的充电电压曲线，并分析得到待检动力锂离子电池的充电容量；(3)将所述充电电压曲线与动力锂离子电池的基础曲线库进行智能匹配，得到对应的电池SOH，同时结合充电容量衰减模型得到当前电池的SOH,并采用加权处理方法得到最终电池的SOH。进一步的，步骤(1)中，所述建立不同SOH下的锂离子动力电池充电电压基础曲线库是将不同SOH下的动力锂离子电池的充电电压曲线作为基础曲线放入曲线库中。进一步的，所述充电容量通过动力锂离子电池的充电电压曲线得到。进一步的，步骤(3)中，将所述充电电压曲线与动力锂离子电池的基础曲线库进行智能匹配，得到对应的电池SOH，具体包括以下步骤：(31)将采集到的充电电压曲线和曲线库中基础曲线相匹配,通过相关系数在0.98-1范围内的标准曲线的原则得到所需的匹配曲线并归为基准曲线；(32)根据步骤(31)中得到的基准曲线估算电池的SOH。进一步的，步骤(3)中，所述充电容量衰减模型是根据不同SOH下的充电容量拟合得到的，其表达式为：SOH＝A*Cn+B,其中Cn为充电容量，A,B为常数。进一步的，步骤(3)中，所述采用加权处理方法得到最终电池的SOH，是通过对智能匹配模型及容量模型输出的电池SOH进行加权评价,最终得到待测动力锂离子电池的SOH；具体通过以下公式得到：SOH＝w1*SOH1+w2*SOH2其中,SOH表示电池的健康程度,SOH1代表通过智能匹配得到的电池健康程度,SOH2表示通过容量模型得到的电池健康程度，w1和w2分别表示两种方法的权重系数且wl+w2＝1，O<w1,w2≤1由上述技术方案可知，本专利技术提供的一种动力锂离子电池SOH在线估算方法,可以通过在线测量电池充电电压曲线与充电容量的数据进行综合评价,从而简单有效的判断动力锂离子电池的SOH，实现在线估算。附图说明图1是本专利技术的方法流程图；图2是本专利技术动力锂电池再不同SOH下的充电电压基础曲线图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1所示，本实施例的动力锂离子电池SOH在线估算方法，包括以下步骤：S1：建立不同SOH下的锂离子动力电池充电电压基础曲线库及SOH与充电容量的对应关系：本步骤中，建立不同SOH下的锂离子动力电池充电电压基础曲线库是将不同SOH下的动力锂离子电池的充电电压曲线作为基础曲线放入曲线库中；所述充电容量通过动力锂离子电池的充电电压曲线得到。如图2所示，电池SOH与充电容量的对应关系如下表所示：S2：采集待检动力锂离子电池的充电电压曲线，并分析得到待检动力锂离子电池的充电容量；S3：将所述充电电压曲线与动力锂离子电池的基础曲线库进行智能匹配，得到对应的电池SOH，同时结合充电容量衰减模型得到当前电池的SOH,并采用加权处理方法得到最终电池的SOH。该步骤中，将采集到的充电电压曲线和曲线库中基础曲线相匹配,是通过相关系数在0.98-1范围内的标准曲线的原则得到所需的匹配曲线并归为基准曲线，根据得到的基准曲线估算电池的SOH。根据电池的SOH与充电容量的对应关系拟合建立充电容量衰减模型：SOH＝0.038*Cn+0.0001，其中，SOH代表电池健康程度，Cn代表充电容量。通过采集待检动力锂离子电池的充电曲线得到电池充电容量Cn，进一步地，把Cn代入充电容量衰减模型：SOH＝0.038*Cn+0.0001,计算出当前电池的SOH。该步骤中，采用加权处理方法得到最终电池的SOH，是通过对智能匹配模型及容量模型输出的电池SOH进行加权评价,最终得到待测动力锂离子电池的SOH；具体通过以下公式得到：SOH＝w1*SOH1+w2*SOH2其中,SOH表示电池的健康程度,SOH1代表通过智能匹配得到的电池健康程度,SOH2表示通过容量模型得到的电池健康程度，w1和w2分别表示两种方法的权重系数且wl+w2＝1，O<w1,w2≤1。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动力锂离子电池SOH在线估算方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立不同SOH下的锂离子动力电池充电电压基础曲线库及SOH与充电容量的对应关系；（2）采集待检动力锂离子电池的充电电压曲线，并分析得到待检动力锂离子电池的充电容量；（3）将所述充电电压曲线与动力锂离子电池的基础曲线库进行智能匹配，得到对应的电池SOH，同时结合充电容量衰减模型得到当前电池的SOH,并采用加权处理方法得到最终电池的SOH。

【技术特征摘要】
1.一种动力锂离子电池SOH在线估算方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）建立不同SOH下的锂离子动力电池充电电压基础曲线库及SOH与充电容量的对应关系；（2）采集待检动力锂离子电池的充电电压曲线，并分析得到待检动力锂离子电池的充电容量；（3）将所述充电电压曲线与动力锂离子电池的基础曲线库进行智能匹配，得到对应的电池SOH，同时结合充电容量衰减模型得到当前电池的SOH,并采用加权处理方法得到最终电池的SOH。2.根据权利要求1所述的动力锂离子电池SOH在线估算方法，其特征在于：步骤（1）中，所述建立不同SOH下的锂离子动力电池充电电压基础曲线库是将不同SOH下的动力锂离子电池的充电电压曲线作为基础曲线放入曲线库中。3.根据权利要求1所述的动力锂离子电池SOH在线估算方法，其特征在于：所述充电容量通过动力锂离子电池的充电电压曲线得到。4.根据权利要求1所述的动力锂离子电池SOH在线估算方法，其特征在于：步骤（3）中，将所述充电电压曲线与动力锂离子电池的基础曲线库进行智能匹配，得到对应的电池SOH，具体包括以下步骤：（31）将采集到的充电电压曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王世旭，王林，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34