动力电池内阻计算方法与流程

本发明属于动力电池技术领域，具体涉及一种基于电动汽车通信数据的动力电池内阻计算方法。

背景技术：

随着新能源行业的飞速发展，动力电池已广泛应用于电动汽车、风光储能、电信基站等领域。但随着动力电池系统的大规模应用，也出现了各种各样的问题，尤其是安全问题引起广泛的关注。

电池内阻能很好的反映电池的健康状况，电池内阻太大会导致电池在使用的过程中产热过多，从而造成安全隐患。因此，准确计算出电池内阻，就显得尤为重要。

目前主流的计算电池内阻的方法都需要给电池添加特殊的测量仪器，在电池处于某种特殊状态下才能对电池的内阻进行测量。例如，申请号为201510717136.9的发明专利中提出了一种电池内阻计算方法，此方法需要电池处于比较严格的状态下，对各种数据进行测量，才能计算出电池的内阻；再如申请号为201910989302.9的发明专利中公开了一种电池内阻测量方法及装置，这种计算方法需要添加额外的装置，也需要电池处于某种特定状态下才能测出内阻。再如申请号申请为201710208648.1的发明专利中公开了一种电池内阻计算方法，需要知道电池的循环次数，用公式推导出电池的内阻，循环次数难以获取，对于各种不同类型的电池公式的适用性也存疑。

由此可见，现有的各种内阻计算方法限制条件太多，尤其对于电动汽车上的动力电池，车辆在正常使用的情况下，很难把电池拆卸下来对电池内阻进行测量，专业仪器的购入也会增加测量的成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于电动汽车上的动力电池，能够方便地对其进行内阻测量计算的方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种动力电池内阻计算方法，用于计算电动汽车上的动力电池的内阻，所述动力电池内阻计算方法包括以下步骤：

步骤1：读取所述电动汽车在一段时间内上传的n条数据，n为正整数，每条所述数据中至少包括总电流值和总电压值；

步骤2：由所述数据中筛选出n个总电流值和n个总电压值；

步骤3：计算一系列总电流差值δin＝in-in-1和对应的一系列总电压差值δun＝un-un-1，其中，in为第n条所述数据中的第n个所述总电流值，in-1为第n-1条所述数据中的第n-1个所述总电流值，un为第n条所述数据中的第n个所述总电压值，un-1为第n-1条所述数据中的第n-1个所述总电压值，n＝2,3,…,n；

步骤4：对一系列总电流差值δin和对应的一系列总电压差值δun进行筛选，若总电流差值δim＞0且总电压差值δum＞0，或者总电流差值δim＜0且总电压差值δum＜0，则去除将第m个所述总电流值和第m个所述总电压值，得到筛选后的剩余数据，m∈[2,n]；

步骤5：对所述剩余数据进行拟合得到直线以及该直线的斜率k；

步骤6：计算所述动力电池的内阻r＝-k。

所述步骤1中，读取所述电动汽车在半年内上传的数据。

所述步骤5中，对所述剩余数据进行线性拟合得到的所述直线，使得所述剩余数据中由所述总电流差值和对应的总电压差值表征的点与所述直线的方差最小。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明无需拆卸动力电池，也不需等待动力电池处于特定状态，无需专业测量仪器，即可方便地计算动力电池的内阻，易于实施。

附图说明

附图1为本发明的动力电池内阻计算方法的流程图。

附图2为动力电池的等效电路图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

实施例一：如附图1所示，一种用于计算电动汽车上的动力电池的内阻的动力电池内阻计算方法，包括以下步骤：

步骤1：读取电动汽车在一段时间(如半年)内上传的n条数据，n为正整数，每条数据中至少包括总电流值和总电压值。这n条数据按时间排序和编号。

该步骤中，所读取的数据可以是电动汽车基于gb32960上传的。gb32960是电动汽车远程服务与管理系统技术规范，是电动汽车基本都会实现的规范，根据gb32960的数据来计算电池内阻，大大减少了额外的成本，也不需要将电池拆卸下来，也不需要等待电池处于特定的状态下才能计算电池内阻。

步骤2：由数据中筛选出n个总电流值和n个总电压值，即筛选出每条数据中的总电流值和总电压值。

步骤3：计算一系列(n-1个)总电流差值δin＝in-in-1和对应的一系列(n-1个)总电压差值δun＝un-un-1，其中，in为第n条数据中的第n个总电流值，in-1为第n-1条数据中的第n-1个总电流值，un为第n条数据中的第n个总电压值，un-1为第n-1条数据中的第n-1个总电压值，n＝2,3,…,n。

步骤4：对一系列总电流差值δin和对应的一系列总电压差值δun进行筛选，若总电流差值δim＞0且总电压差值δum＞0，或者总电流差值δim＜0且总电压差值δum＜0，则去除将第m个总电流值和第m个总电压值，得到筛选后的剩余数据，m∈[2,n]。

步骤5：对剩余数据进行直线拟合，得到直线δun＝k*δin(n≠m)以及该直线的斜率k，使得剩余数据中由总电流差值δin和对应的总电压差值δun表征的点与该直线的方差最小。

步骤6：计算动力电池的内阻r＝-k。

上述动力电池内阻计算方法的原理为：

动力电池的等效电路(thevenin模型电路结构)如图2，其电路方程为

最终可以推导出：

其中，即为k，-k即为电池的近似内阻。

上述方案的优势在于：1、不需要专业的测量仪器；2、不需要等待电池处于特定的状态下进行测量计算；3、数据来源是gb32960，不需要除此以外的其他数据。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种动力电池内阻计算方法，用于计算电动汽车上的动力电池的内阻，其特征在于：所述动力电池内阻计算方法包括以下步骤：

步骤1：读取所述电动汽车在一段时间内上传的n条数据，n为正整数，每条所述数据中至少包括总电流值和总电压值；

步骤2：由所述数据中筛选出n个总电流值和n个总电压值；

步骤3：计算一系列总电流差值δin＝in-in-1和对应的一系列总电压差值δun＝un-un-1，其中，in为第n条所述数据中的第n个所述总电流值，in-1为第n-1条所述数据中的第n-1个所述总电流值，un为第n条所述数据中的第n个所述总电压值，un-1为第n-1条所述数据中的第n-1个所述总电压值，n＝2,3,…,n；

步骤4：对一系列总电流差值δin和对应的一系列总电压差值δun进行筛选，若总电流差值δim＞0且总电压差值δum＞0，或者总电流差值δim＜0且总电压差值δum＜0，则去除将第m个所述总电流值和第m个所述总电压值，得到筛选后的剩余数据，m∈[2,n]；

步骤5：对所述剩余数据进行拟合得到直线以及该直线的斜率k；

步骤6：计算所述动力电池的内阻r＝-k。

2.根据权利要求1所述的动力电池内阻计算方法，其特征在于：所述步骤1中，读取所述电动汽车在半年内上传的数据。

3.根据权利要求1所述的动力电池内阻计算方法，其特征在于：所述步骤5中，对所述剩余数据进行线性拟合得到的所述直线，使得所述剩余数据中由所述总电流差值和对应的总电压差值表征的点与所述直线的方差最小。

技术总结
本发明涉及一种动力电池内阻计算方法，包括以下步骤：步骤1：读取电动汽车在一段时间内上传的数据；步骤2：由数据中筛选出总电流值和总电压值；步骤3：计算一系列总电流差值和对应的一系列总电压差值；步骤4：对一系列总电流差值和对应的一系列总电压差值进行筛选，得到筛选后的剩余数据；步骤5：对剩余数据进行拟合得到直线以及该直线的斜率k；步骤6：计算动力电池的内阻R=‑k。本发明无需拆卸动力电池，也不需等待动力电池处于特定状态，无需专业测量仪器，即可方便地计算动力电池的内阻，易于实施。

技术研发人员：柯鹏;钱磊;朱卓敏
受保护的技术使用者：上海电享信息科技有限公司
技术研发日：2020.05.26
技术公布日：2020.09.15