电池组的电池健康度的确定方法、装置、车辆及计算设备与流程

文档序号:16259814发布日期:2018-12-14 21:24阅读:393来源:国知局
电池组的电池健康度的确定方法、装置、车辆及计算设备与流程

本发明涉及电池领域,特别涉及电池组的电池健康度的确定方法、装置、车辆及计算设备。

背景技术

能源危机、环境污染以及温室效应等问题的日益严重,对汽车行业提出了更高的节能减排要求,除了进一步对传统汽车进行技术创新提高节能减排效果外,发展新能源汽车已成汽车行业变革的必然趋势。

动力电池组是电动汽车的能量来源,为了确保电动汽车能够安全稳定高效的运行,需要对电池进行必要的管理和控制。电池组健康度soh(也成为电池组健康状态)是电池系统的重要参数之一,精确掌握电池组soh可以为其自身的检测与诊断提供依据,有助于及时了解电池组各单体电池的健康状态,以及更换老化的单体电池,提高电池组的整体寿命,进一步提高电动车的动力性能。因此准确计算soh有着非常重要的实际意义。

在相关技术中的soh计算策略有很多种,主流的策略大致使用容量测试法或内阻法,但使用这些方法计算获得的soh往往准确度较低。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种电池组的电池健康度的确定方法、装置、车辆及计算设备,用以解决计算电池组健康度准确度低的问题。

为解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种电池组的电池健康度的确定方法,应用于车辆,所述确定方法包括:

间隔预设时间获取电池组的剩余电量变化量和在所述剩余电量变化量所匹配的时间段内所述电池组的安时积分值所对应的容量值;

根据所述剩余电量变化量和与所述容量值,确定所述电池组的当前电池健康度。

进一步的,所述的确定方法还包括:

当判断所述当前电池健康度有效时,存储用于确定所述当前电池健康度的所述剩余电量变化量和所述容量值,并存储当前剩余电量;

当存储的所述剩余电量变化量和所述容量值达到预设数量时,根据存储的预设数量的所述剩余电量变化量和所述容量值进行最小二乘法计算,确定用于输出显示的电池健康度。

进一步的,间隔预设时间获取电池组的剩余电量变化量的步骤包括:

间隔预设时间获取所述电池组的实时剩余电量;

若所述实时剩余电量与最近一次存储的所述当前剩余电量的差值的绝对值大于预设值,则根据所述实时剩余电量与最近一次存储的所述当前剩余电量的差值的绝对值,确定所述剩余电量变化量。

进一步的,所述确定方法还包括:

当判断所述当前电池健康度有效时,存储所述当前电池健康度。

进一步的,所述确定方法还包括:

若判断所述当前电池健康度小于第一电池健康度,且与第二电池健康度的差值的绝对值小于预设值,则判断所述当前电池健康度有效;

其中所述第一电池健康度为存储的多个所述当前电池健康度中的最大者,所述第二电池健康度为存储的多个所述当前电池健康度中的最小者。

进一步的,根据所述剩余电量变化量和与所述当前容量对应的容量值,确定所述电池组的当前电池健康度的步骤包括:

根据公式soh1=δeng/(δsoc·ah1)计算获得所述当前电池健康度,其中soh1表示所述当前电池健康度,δeng表示所述容量值,δsoc表示所述剩余电量变化量,ah1表示预设电池容量位。

进一步的,间隔预设时间获取所述电池组的实时剩余电量的步骤包括:

间隔预设时间检测用于存储剩余电量的存储器的工作状态;

若所述工作状态表示所述存储器当前未发生故障,则获取所述电池组的实时剩余电量。

根据本发明另一方面,本发明实施例还提供了一种电池组的电池健康度的确定装置,应用于车辆,包括:

获取模块,用于间隔预设时间获取电池组的剩余电量变化量和在所述剩余电量变化量所匹配的时间段内所述电池组的安时积分值所对应的容量值;

第一确定模块,用于根据所述剩余电量变化量和与所述当前容量对应的容量值,确定所述电池组的当前电池健康度。

进一步的,所述的确定装置还包括:

第一存储模块,用于当判断所述当前电池健康度有效时,存储用于确定所述当前电池健康度的所述剩余电量变化量和所述容量值,并存储当前剩余电量;

第二确定模块,用于当存储的所述剩余电量变化量和所述容量值达到预设数量时,根据存储的预设数量的所述剩余电量变化量和所述容量值进行最小二乘法计算,确定用于输出显示的电池健康度。

进一步的,所述获取模块包括:

第一获取单元,用于间隔预设时间获取所述电池组的实时剩余电量;

第二获取单元,用于若所述实时剩余电量与最近一次存储的所述当前剩余电量的差值的绝对值大于预设值,则根据所述实时剩余电量与最近一次存储的所述当前剩余电量的差值的绝对值,确定所述剩余电量变化量。

进一步的,所述确定装置还包括:

第二存储模块,用于当判断所述当前电池健康度有效时,存储所述当前电池健康度。

进一步的,所述确定装置还包括:

判断模块,用于若所述当前电池健康度小于第一电池健康度,且与第二电池健康度的差值的绝对值小于第二预设值,则判断所述当前电池健康度有效;并发出一触发指令,所述第二存储模块根据所述触发指令存储所述当前电池健康度;

其中所述第一电池健康度为存储的多个所述当前电池健康度中的最大者,所述第二电池健康度为存储的多个所述当前电池健康度中的最小者。

进一步的,所述第一确定模块具体用于:

根据公式soh1=δeng/(δsoc·ah1)计算获得所述当前电池健康度,其中soh1表示所述当前电池健康度,δeng表示所述容量值,δsoc表示所述剩余电量变化量,ah1表示预设电池容量位。

进一步的,所述第一获取单元具体用于:

间隔预设时间检测用于存储剩余电量的存储器的工作状态;

若所述工作状态表示所述存储器当前未发生故障,则获取所述电池组的实时剩余电量。

根据本发明另一方面,本发明实施例还提供了一种车辆,包括如上所述的电池组的电池健康度的确定装置。

根据本发明另一方面,本发明实施例还提供了一种计算设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的确定方法的步骤。

与现有技术相比,本发明实施例提供的一种电池组的电池健康度的确定方法、装置、车辆及计算设备,至少具有以下有益效果:

本发明实施例,通过获取电池组的剩余电量变化量和容量值,根据剩余电量变化量和在剩余电量变化量所匹配的时间段内电池组的安时积分值所对应的容量值,计算获得电池组的电池健康度,有效提高了计算电池健康度的准确度。

附图说明

图1为本发明实施例的电池组的电池健康度的确定方法的流程图之一;

图2为本发明实施例的电池组的电池健康度的确定方法的流程图之二;

图3为本发明实施例的电池组的电池健康度的确定装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中,提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此,本领域技术人员应该清楚,可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外,为了清楚和简洁,省略了对已知功能和构造的描述。

应理解,说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此,在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外,这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

在本发明的各种实施例中,应理解,下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请所提供的实施例中,应理解,“与a相应的b”表示b与a相关联,根据a可以确定b。但还应理解,根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b,还可以根据a和/或其它信息确定b。

参见图1,本发明实施例提供了一种电池组的电池健康度的确定方法,应用于车辆,所述确定方法包括:

步骤101,间隔预设时间获取电池组的剩余电量变化量和在所述剩余电量变化量所匹配的时间段内所述电池组的安时积分值所对应的容量值;

这里,预设时间可以根据实际需要进行设置,在本发明一实施例中,预设时间可以选为8-12分钟。这里,所述剩余电量变化量所匹配的时间段作以下解释,例如,获取当前剩余电量a的时间为a,与时间为b时的当前剩余电量b进行比较,获得剩余电量变化量∣a-b∣,则此处需要得到的容量值为时间b到时间a这段时间内的安时积分值所对应的容量值,也就是该时间段内的电池容量的变化量,这里所需对比的当前剩余电量b可以是最近一次存储的剩余电量,由整车上电开始,存储上电时的剩余电量,并在获取到的剩余电量变化量大于预设值时再次存储大于预设值时的剩余电量。

步骤102,根据所述剩余电量变化量和与所述当前容量对应的容量值,确定所述电池组的当前电池健康度。

这里,可以根据公式soh1=δeng/(δsoc·ah1)计算获得所述当前电池健康度,其中soh1表示所述当前电池健康度,δeng表示所述容量值,δsoc表示所述剩余电量变化量,ah1表示预设电池容量位。

本发明实施例,通过获取电池组的剩余电量变化量和容量值,根据剩余电量变化量和在剩余电量变化量所匹配的时间段内电池组的安时积分值所对应的容量值,计算获得电池组的电池健康度,有效提高了计算电池健康度的准确度。其中,安时积分值表示在预设时间段内所变化的电池容量,根据当前电池容量与标称容量进行积分获得。在一实施例中,安时积分值可以通过下述方式实现:记录电池组充放电电流,将其对时间积分,得到电池组在预设时间段内放掉或充入的电量。

在本发明一实施例中,所述确定方法还可以包括:

当判断所述当前电池健康度有效时,存储用于确定所述当前电池健康度的所述剩余电量变化量和所述容量值,并存储当前剩余电量;

当存储的所述剩余电量变化量和所述容量值达到预设数量时,根据存储的预设数量的所述剩余电量变化量和所述容量值进行最小二乘法计算,确定用于输出显示的电池健康度。

在该实施例中,并不仅根据一次计算获得的电池健康度进行显示,而是根据预设数量的剩余电量变化量和容量值,通过最小二乘法计算获得用于显示的电池健康度,根据多组数据计算,进一步提高了电池健康度的准确度。可以理解的是,根据最小二乘法计算获得的电池健康度并不限于输出显示的用途,由于电池健康度的准确度更高,还可以用于电池检测或电池诊断等。

其中利用最小二乘法计算soh可以根据公式:

计算获得,其中soh表示用于输出显示的电池健康度,这里,δeng[i]表示第i次存储的容量值,δsoc[i]表示第i次存储的剩余电量变化量。显然,该公式是以预设数量为10进行计算的,对于其他预设数量可以适应性修改上述公式。

在图2所示的实施例中预设数量为10,可以理解的是,该预设数量并不限于10,为了提高准确度,并减少数据获取所需的时间,在一实施例中预设数量可以选择为8-15。

在本发明一实施例中,间隔预设时间获取电池组的剩余电量变化量的步骤可以包括:间隔预设时间获取所述电池组的实时剩余电量;若所述实时剩余电量与最近一次存储的所述当前剩余电量的差值的绝对值大于预设值,则根据所述实时剩余电量与最近一次存储的所述当前剩余电量的差值的绝对值,确定所述剩余电量变化量。

其中,在一实施例中,预设值可以选择为8%-12%,在图2所示的实施例中,将该预设值选择为10%,也就是,当电池组的剩余电量的变化量大于10%时才进行后续电池健康度的计算,可以有效减少电池变化量较低时计算得到的电池健康度变化不明显的情况。这里,剩余电量是指电池内的可用电量占标称容量的比例。

可以理解的是,上述中的电池变化量并不是和上一次采集的剩余电量进行比较,例如,在整车上电时,电池组剩余电量为90%,间隔预设时间分别得到的剩余电量为85%,79%,71%,65%,以预设值为10%进行举例说明,其中第一次采集的剩余电量与初始的剩余电量的变化量为5%,小于10%,第二次采集的剩余电量为79%,这里,第二次采集的剩余电量在计算剩余电量变化量时是与初始电量进行比较,而不是和第一次采集的剩余电量进行比较,类似的,第四次采集的剩余电量60%是与第二次采集的79%进行比较获得剩余电量的变化量。可以理解的是,由于初次的特殊性,上述中若尚未存储有当前剩余电量,则与初始电量进行比较,还可以是,将初始电量也进行存储。

在本发明一实施例中,所述确定方法还可以包括:当判断所述当前电池健康度有效时,存储所述当前电池健康度。

进一步的,所述确定方法还可以包括:若所述当前电池健康度小于第一电池健康度,且与第二电池健康度的差值的绝对值小于第二预设值,则判断所述当前电池健康度有效;并存储所述当前电池健康度;

其中所述第一电池健康度为存储的多个所述当前电池健康度中的最大者,所述第二电池健康度为存储的多个所述当前电池健康度中的最小者。

可以理解的是,由于电池的使用过程中会造成一定的耗损,故而正常情况下,电池健康度只会越来越小,故而设置上述当前电池健康度小于最大的电池健康度为一判断条件,且由于采样周期并不是很长,电池耗损不可能突然增大,故而还设置有与最小的电池健康度的差值的绝对值小于第二预设值,从而防止异常数据。这里,第二预设值可以选择可以0.5-1.5。

其中为了防止存储器异常,在本发明一实施例中,间隔预设时间获取所述电池组的实时剩余电量的步骤包括:间隔预设时间检测用于存储剩余电量的存储器的工作状态;若所述工作状态表示所述存储器当前未发生故障,则获取所述电池组的实时剩余电量。进一步的,若所述工作状态表示所述存储器当前发生故障,则确定用于输出显示的电池健康度为100。当然也可以显示当前存储器异常等提示信息。

继续参见图2,在本发明一实施例中,对于获取存储的当前电池健康度时,还可以对剩余电量可靠性标志位和/或电流可靠性标志位进行检查,当上述标志位表示数据可靠时进行后续的计算步骤,若任一标志位表示数据异常,则确定存储器中电池健康度为用于显示的电池健康度。

可以理解的是,上述中检测到存储器故障或任一标志位表示数据异常时,均可发出一提示信息以提示驾驶员。

下面以图2所示的实施例进行举例说明。本发明在动力电池组使用的过程中,通过soc的变化和已用能量的变化,计算soh值,每计算一次便储存一次,当储存十次soh值时,对客户更新一次soh的显示值,在实际使用过程中能够非常稳定的对soh值进行更新和计算。计算过程如下:

步骤201,检测存储器eeprom是否存在故障;

步骤202,当不存在故障时,从中读取存上一次soh存储值;

步骤203,检测soc可靠性标志位&&电流可靠性标志位;

步骤204,计算δsoc与安时积分值,这里上述中的容量值就是以此处计算得到的安时积分值表示的,两者在本实施例中可以视为等同的;

步骤205,判断δsoc是否大于10%;这里,每隔10min时间判断δsoc是否大于一定值(假定10%),这里是与上一次进行计算soh值时的soc进行比较,大于此值之后利用δsoc与安时积分值(容量值)δeng计算soh,假设全新状态电池容量位ah1,则公式为:δeng/(δsoc*ah1);这里*表示进行乘法运算,下同。

步骤206,判计算出的soh是否在可信范围内;

当计算的soh值在范围内,与其他已经计算出的soh值进行比较,如果小于等于最大值并且与最小值的差值<1(该判断步骤用于确认数据是否可用),则执行步骤207,存储δsoc与δeng,同时sumnumber+1;

步骤208,检测sunnumber是否>10;

步骤209,将重置为sunnumber0;

步骤210,当存储超过10次,利用最小二乘法计算soh值并显示给用户。计算公式为:

步骤211,重置δsoc与δeng为0。重置δsoc与δeng为0以便进行下一周一的获取计算,这里,若下一周期起始于整车上电,则剩余电量初始值为整车上电时的剩余电量,否则为上一周期结束时的剩余电量,以便后续计算剩余电量变化量。

参见图3,根据本发明另一方面,本发明实施例还提供了一种电池组的电池健康度的确定装置,应用于车辆,包括:

根据本发明另一方面,本发明实施例还提供了一种电池组的电池健康度的确定装置,应用于车辆,包括:

获取模块301,用于间隔预设时间获取电池组的剩余电量变化量和在所述剩余电量变化量所匹配的时间段内所述电池组的安时积分值所对应的容量值;

第一确定模块302,用于根据所述剩余电量变化量和与所述容量值,确定所述电池组的当前电池健康度。

本发明实施例的控制装置能够实现上述方法实施例中的各个过程,并具有相应的有益效果,为避免重复,这里不再赘述。

进一步的,所述的确定装置还包括:

第一存储模块,用于当判断所述当前电池健康度有效时,存储用于确定所述当前电池健康度的所述剩余电量变化量和所述容量值,并存储当前剩余电量;

第二确定模块,用于当存储的所述剩余电量变化量和所述容量值达到预设数量时,根据存储的预设数量的所述剩余电量变化量和所述容量值进行最小二乘法计算,确定用于输出显示的电池健康度。

进一步的,所述获取模块301包括:

第一获取单元,用于间隔预设时间获取所述电池组的实时剩余电量;

第二获取单元,用于若所述实时剩余电量与最近一次存储的所述当前剩余电量的差值的绝对值大于预设值,则根据所述实时剩余电量与最近一次存储的所述当前剩余电量的差值的绝对值,确定所述剩余电量变化量。

进一步的,所述确定装置还包括:

第二存储模块,用于当判断所述当前电池健康度有效时,存储所述当前电池健康度。

进一步的,所述确定装置还包括:

判断模块,用于若所述当前电池健康度小于第一电池健康度,且与第二电池健康度的差值的绝对值小于第二预设值,则判断所述当前电池健康度有效;并发出一触发指令,所述第二存储模块根据所述触发指令存储所述当前电池健康度;

其中所述第一电池健康度为存储的多个所述当前电池健康度中的最大者,所述第二电池健康度为存储的多个所述当前电池健康度中的最小者。

进一步的,所述第一确定模块302具体用于:

根据公式soh1=δeng/(δsoc·ah1)计算获得所述当前电池健康度,其中soh1表示所述当前电池健康度,δeng表示所述容量值,δsoc表示所述剩余电量变化量,ah1表示预设电池容量位。

进一步的,所述第一获取单元具体用于:

间隔预设时间检测用于存储剩余电量的存储器的工作状态;

若所述工作状态表示所述存储器当前未发生故障,则获取所述电池组的实时剩余电量。

根据本发明另一方面,本发明实施例还提供了一种车辆,包括如上所述的电池组的电池健康度的确定装置。

根据本发明另一方面,本发明实施例还提供了一种计算设备,包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上所述的电池组的电池健康度的确定方法的步骤。

综上,本发明实施例,通过获取电池组的剩余电量变化量和容量值,根据剩余电量变化量和在剩余电量变化量所匹配的时间段内电池组的安时积分值所对应的容量值,计算获得电池组的电池健康度,有效提高了计算电池健康度的准确度。

此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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