动力电池健康度评价方法、装置及系统与流程

文档序号:18164729发布日期:2019-07-13 09:31阅读:460来源:国知局
动力电池健康度评价方法、装置及系统与流程

本申请涉及电动汽车性能评估领域,尤其涉及一种动力电池健康度评价方法、装置及系统。



背景技术:

对于电动汽车而言,动力电池是影响汽车整体性能的重要因素之一,因此,无论是对于消费者还是生产厂家,对动力电池的健康度进行评价都具有较为重要的意义。

目前,对于动力电池健康度的评价主要对动力电池本身性能的静态评价,由于电动汽车使用场景和使用习惯都各不相同,对动力电池的影响也不同,这就导致对动力电池健康度的静态评价结果与实际使用情况不符,这就意味着目前对动力电池健康度评价的准确性较低。



技术实现要素:

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题,本申请提供一种动力电池健康度评价方法、装置及系统。

根据本申请的第一方面,提供一种动力电池健康度评价方法,包括:

从原始数据数据库中获取待评价动力电池的原始数据;所述原始数据数据库用于存储车辆运行环境历史实时数据、车辆动力电池历史实时数据、车辆行驶过程中的驾驶行为历史实时数据及车辆状态历史实时数据;

根据预设指标体系中的各三级指标对所述原始数据进行处理,得到各三级指标的评价数据;所述预设指标体系包括一级指标、二级指标和所述三级指标,所述一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度;

根据所述各三级指标的评价数据和预设各三级指标分值计算规则得到所述待评价动力电池的各三级指标的得分;

根据预设权重和所述待评价动力电池的各三级指标的得分计算得到所述待评价动力电池的评价总分;

根据所述评价总分与预设评级标准得到所述待评价动力电池的健康度等级。

可选的,还包括:

根据所述各三级指标的评价数据,得到所述待评价动力电池的历史使用画像。

可选的,所述各三级指标分值计算规则包括:

针对部分三级指标,根据三级指标的评价数据和对应预先划分的评价数据区间得到各三级指标的评价数据落入的评价数据区间;

将所述评价数据区间对应的分值确定为对应三级指标的得分;

针对其余各三级指标,根据三级指标的评价数据及预先设定的分位数打分模型得到各三级指标的得分;所述分位数打分模型通过预设数目的样本车辆的样本数据得到。

可选的,所述电池属性维度包括以下二级指标:车辆基础信息、电池物理特性和不可恢复性因素;

所述电池使用环境特征维度包括以下二级指标:行驶路况、天气条件;

所述电池充放电特征维度包括以下二级指标:快充或慢充、充电强度、放电强度、荷电状态soc、充放电习惯;

所述驾驶行为特征维度包括以下二级指标:用车强度、各负载使用强度。

可选的,所述车辆基础信息包括以下三级指标:车辆生产厂商、车辆型号;

所述电池物理特性包括以下三级指标:电池材料、标称电压、标称容量、电池质保、理论里程、电池内阻;

所述不可恢复性因素包括以下三级指标:电解液密度改变、电池极板硫酸盐化、活性物质脱落、板栅腐蚀、电极材料的相转变、固体电解质界面膜的不断增长、自放电、漏液、膨胀、电池外壳变形或损坏;

所述行驶路况包括以下三级指标:道路等级、拥堵等级;

所述天气条件包括以下三级指标:温度、路面安全性;

所述快充或慢充包括以下三级指标:快充次数、快充比例;

所述充电强度包括以下三级指标:充电次数、完全充电次数、完全充电比例、充电倍率、充电深度;

所述放电强度包括以下三级指标:放电次数、过度放电次数、过度放电频率、放电倍率、放电深度;

所述荷电状态soc包括以下三级指标:每个soc变动带来的里程数、充电量众数、放电量众数;

所述充放电习惯包括以下三级指标:深充深放次数占比、浅充浅放次数占比、深充浅放次数占比、浅充深放次数占比;

所述用车强度包括以下三级指标:起步次数、急加速次数、日均里程、总里程;

所述各负载使用强度包括以下三级指标:各负载开启次数、各负载开启功率、各负载累计开启时长。

根据本申请的第二方面,提供一种动力电池健康度评价装置,包括:

获取模块,用于从原始数据数据库中获取待评价动力电池的原始数据;所述原始数据数据库用于存储车辆运行环境历史实时数据、车辆动力电池历史实时数据、车辆行驶过程中的驾驶行为历史实时数据及车辆状态历史实时数据;

处理模块,用于根据预设指标体系中的各三级指标对所述原始数据进行处理,得到各三级指标的评价数据;所述预设指标体系包括一级指标、二级指标和所述三级指标,所述一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度;

第一计算模块,用于根据所述各三级指标的评价数据和预设各三级指标分值计算规则得到所述待评价动力电池的各三级指标的得分;

第二计算模块,用于根据预设权重和所述待评价动力电池的各三级指标的得分计算得到所述待评价动力电池的评价总分;

评级模块,用于根据所述评价总分与预设评级标准得到所述待评价动力电池的健康度等级。

可选的,还包括:

画像描绘模块,用于根据所述各三级指标的评价数据,得到所述待评价动力电池的历史使用画像。

可选的,所述各三级指标分值计算规则包括:

针对部分三级指标,根据三级指标的评价数据和对应预先划分的评价数据区间得到各三级指标的评价数据落入的评价数据区间;

将所述评价数据区间对应的分值确定为对应三级指标的得分;

针对其余各三级指标,根据三级指标的评价数据及预先设定的分位数打分模型得到各三级指标的得分;所述分位数打分模型通过预设数目的样本车辆的样本数据得到。

可选的,所述电池属性维度包括以下二级指标:车辆基础信息、电池物理特性和不可恢复性因素;

所述电池使用环境特征维度包括以下二级指标:行驶路况、天气条件;

所述电池充放电特征维度包括以下二级指标:快充或慢充、充电强度、放电强度、荷电状态soc、充放电习惯;

所述驾驶行为特征维度包括以下二级指标:用车强度、各负载使用强度;

所述车辆基础信息包括以下三级指标:车辆生产厂商、车辆型号;

所述电池物理特性包括以下三级指标:电池材料、标称电压、标称容量、电池质保、理论里程、电池内阻;

所述不可恢复性因素包括以下三级指标:电解液密度改变、电池极板硫酸盐化、活性物质脱落、板栅腐蚀、电极材料的相转变、固体电解质界面膜的不断增长、自放电、漏液、膨胀、电池外壳变形或损坏;

所述行驶路况包括以下三级指标:道路等级、拥堵等级;

所述天气条件包括以下三级指标:温度、路面安全性;

所述快充或慢充包括以下三级指标:快充次数、快充比例;

所述充电强度包括以下三级指标:充电次数、完全充电次数、完全充电比例、充电倍率、充电深度;

所述放电强度包括以下三级指标:放电次数、过度放电次数、过度放电频率、放电倍率、放电深度;

所述荷电状态soc包括以下三级指标:每个soc变动带来的里程数、充电量众数、放电量众数;

所述充放电习惯包括以下三级指标:深充深放次数占比、浅充浅放次数占比、深充浅放次数占比、浅充深放次数占比;

所述用车强度包括以下三级指标:起步次数、急加速次数、日均里程、总里程;

所述各负载使用强度包括以下三级指标:各负载开启次数、各负载开启功率、各负载累计开启时长。

根据本申请的第三方面,提供一种动力电池健康度评价系统,包括:

原始数据数据库;所述原始数据数据库用于存储如本申请第一方面所述的动力电池健康度评价方法中的原始数据;

与所述原始数据数据库相连接的处理器,与所述处理器相连接的存储器;

所述存储器用于存储计算机程序,所述计算机程序至少用于执行如下所述的动力电池健康度评价方法:

从原始数据数据库中获取待评价动力电池的原始数据;所述原始数据数据库用于存储车辆运行环境历史实时数据、车辆动力电池历史实时数据、车辆行驶过程中的驾驶行为历史实时数据及车辆状态历史实时数据;

根据预设指标体系中的各三级指标对所述原始数据进行处理,得到各三级指标的评价数据;所述预设指标体系包括一级指标、二级指标和所述三级指标,所述一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度;

根据所述各三级指标的评价数据和预设各三级指标分值计算规则得到所述待评价动力电池的各三级指标的得分;

根据预设权重和所述待评价动力电池的各三级指标的得分计算得到所述待评价动力电池的评价总分;

根据所述评价总分与预设评级标准得到所述待评价动力电池的健康度等级。

可选的,还包括:

根据所述各三级指标的评价数据,得到所述待评价动力电池的历史使用画像。

可选的,所述各三级指标分值计算规则包括:

针对部分三级指标,根据三级指标的评价数据和对应预先划分的评价数据区间得到各三级指标的评价数据落入的评价数据区间;

将所述评价数据区间对应的分值确定为对应三级指标的得分;

针对其余各三级指标,根据三级指标的评价数据及预先设定的分位数打分模型得到各三级指标的得分;所述分位数打分模型通过预设数目的样本车辆的样本数据得到。

可选的,所述电池属性维度包括以下二级指标:车辆基础信息、电池物理特性和不可恢复性因素;

所述电池使用环境特征维度包括以下二级指标:行驶路况、天气条件;

所述电池充放电特征维度包括以下二级指标:快充或慢充、充电强度、放电强度、荷电状态soc、充放电习惯;

所述驾驶行为特征维度包括以下二级指标:用车强度、各负载使用强度。

可选的,所述车辆基础信息包括以下三级指标:车辆生产厂商、车辆型号;

所述电池物理特性包括以下三级指标:电池材料、标称电压、标称容量、电池质保、理论里程、电池内阻;

所述不可恢复性因素包括以下三级指标:电解液密度改变、电池极板硫酸盐化、活性物质脱落、板栅腐蚀、电极材料的相转变、固体电解质界面膜的不断增长、自放电、漏液、膨胀、电池外壳变形或损坏;

所述行驶路况包括以下三级指标:道路等级、拥堵等级;

所述天气条件包括以下三级指标:温度、路面安全性;

所述快充或慢充包括以下三级指标:快充次数、快充比例;

所述充电强度包括以下三级指标:充电次数、完全充电次数、完全充电比例、充电倍率、充电深度;

所述放电强度包括以下三级指标:放电次数、过度放电次数、过度放电频率、放电倍率、放电深度;

所述荷电状态soc包括以下三级指标:每个soc变动带来的里程数、充电量众数、放电量众数;

所述充放电习惯包括以下三级指标:深充深放次数占比、浅充浅放次数占比、深充浅放次数占比、浅充深放次数占比;

所述用车强度包括以下三级指标:起步次数、急加速次数、日均里程、总里程;

所述各负载使用强度包括以下三级指标:各负载开启次数、各负载开启功率、各负载累计开启时长。

所述处理器用于调用并执行所述存储器中的所述计算机程序。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果:从原始数据数据库中获取待评价动力电池的原始数据,根据预设指标体系中的各三级指标对所述原始数据进行处理,得到各三级指标的评价数据;然后根据各三级指标的评价数据和预设各三级指标分值计算规则得到待评价动力电池的各三级指标的得分,根据预设权重和待评价动力电池的各三级指标的得分计算得到待评价动力电池的评价总分,最后根据评价总分和预设评级标准得到待评价动力电池的健康度等级。其中,原始数据数据库中存储了车辆运行环境历史实时数据、车辆动力电池历史实时数据、车辆行驶过程中的驾驶行为历史实时数据及车辆状态历史实时数据,且预设指标体系包括一级指标、二级指标和所述三级指标,一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度,由于一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度,全面包含了动力电池使用时的场景以及驾驶行为对动力电池健康度的影响,因此,本申请的技术方案的评价结果与实际使用情况更加相符,使用本申请的技术方案可以更准确地对动力电池的健康度做出评价。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请的实施例一提供的一种动力电池健康度评价方法的流程示意图。

图2是本申请的实施例二提供的一种动力电池健康度评价装置结构示意图。

图3是本申请的实施例三提供的一种动力电池健康度评价系统结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

随着新能源汽车市场的推广和用户认知度的提高,电动汽车的销量正逐年增长,其动力来源主要是电池,其性能对电动汽车的使用和发展具有重要影响。但电池在续航里程、充电时间、使用寿命和安全性等方面仍存在着较大的技术瓶颈,制约着电动汽车的应用与发展,于是,对电动汽车动力电池的综合性能评估则显得尤为重要。

目前国内外针对电池综合性能评估方法主要有综合评价体系法、电池剩余循环寿命(rul)预测法、动力电池有效容量预测法及动力电池电压工作平台测量法。

其中,综合评价体系法,首先通过构建综合评价指标体系较为全面的总结影响动力电池综合性能的影响因素;其次,基于指标计算结果利用某种确定的方法对动力电池在各基础指标的得分进行打分,并通过专家打分法或层次熵权法确定各指标加权权重,然后,将二者结合依次计算得到一级指标得分、综合得分,最后通过评级标准对动力电池做出最终评级。

电池剩余循环寿命预测法,本质上是通过电池当前寿命状态进行估计,将所估计结果与寿命截至条件进行对比,进而预测未来的可使用寿命的过程即动力电池从当前时刻到达寿命终止点前可重复充放电的次数。

动力电池有效容量预测法,常用的技术指标是电池健康状态(soh),soh定义为电池在一定的工作环境下,实际容量与新电池额定容量之比,当电池的实际容量降为额定容量的80%,即电池的soh值为0.8时,即认为电池的使用寿命已经终止。目前文献上多通过内阻、充放电倍率参数进行soh评估。

动力电池电压工作平台测量法则是,在恒流放电时,电压都有一个相对平稳的过程,而此电压平稳值即为动力电池的充放电平台,该过程持续时间越长,则代表动力电池性能越好,通过与标准电池的电压工作平台进行对比,即可对待测电池的综合性能做出最终评价。

现有的动力电池健康度综合评价方法主要从以下指标出发,其中包括电压、容量、内阻、能量密度、功率密度、荷电状态、放电深度、使用寿命、自放电率、制造工艺、负极材料、环境温度等指标,并通过离线、物理测试方法,在一个稳定的条件下,将电池置于一个设定的测试程序中,对电池进行物理实验,从而得到各指标的具体参数值,然后通过层次熵权法、专家打分法确定动力电池各性能影响因素的加权权数,并利用灰色分析法构造待测电池评判矩阵,最后将二者进行结合依次计算得到各指标得分,并结合评级标准对待测电池给出最终评级。

以上各方法并没有将电池使用环境特征、驾驶行为特征等历史使用特征因素考虑在内,只考虑电池自身内部因素,并在实验室条件下对其进行性能评估,一方面该方法在电动汽车运行过程中非常难以实现,不能做到对电池的在线、实时监测;另一方面,由于电动汽车使用场景和使用习惯都各不相同,对动力电池的影响也不同,这就导致对动力电池健康度的静态评价结果与实际使用情况不符,这就意味着目前对动力电池健康度评价的准确性较低。

为了克服上述技术问题,本申请提出一种动力电池健康度评价方法、装置及系统。

实施例一

请参阅图1,图1是本申请的实施例一提供的一种动力电池健康度评价方法的流程示意图。

如图1所示,本实施例提供的动力电池健康度评价方法包括:

步骤11、从原始数据数据库中获取待评价动力电池的原始数据;原始数据数据库用于存储车辆运行环境历史实时数据、车辆动力电池历史实时数据、车辆行驶过程中的驾驶行为历史实时数据及车辆状态历史实时数据。

步骤12、根据预设指标体系中的各三级指标对原始数据进行处理,得到各三级指标的评价数据;预设指标体系包括一级指标、二级指标和三级指标,一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度。

步骤13、根据各三级指标的评价数据和预设各三级指标分值计算规则得到待评价动力电池的各三级指标的得分。

步骤14、根据预设权重和待评价动力电池的各三级指标的得分计算得到待评价动力电池的评价总分。

步骤15、根据评价总分与预设评级标准得到待评价动力电池的健康度等级。

从原始数据数据库中获取待评价动力电池的原始数据,根据预设指标体系中的各三级指标对原始数据进行处理,得到各三级指标的评价数据;然后根据各三级指标的评价数据和预设各三级指标分值计算规则得到待评价动力电池的各三级指标的得分,根据预设权重和待评价动力电池的各三级指标的得分计算得到待评价动力电池的评价总分,最后根据评价总分和预设评级标准得到待评价动力电池的健康度等级。其中,原始数据数据库中存储了车辆运行环境历史实时数据、车辆动力电池历史实时数据、车辆行驶过程中的驾驶行为历史实时数据及车辆状态历史实时数据,且预设指标体系包括一级指标、二级指标和三级指标,一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度,由于一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度,全面包含了动力电池使用时的场景以及驾驶行为对动力电池健康度的影响,因此,本申请的技术方案的评价结果与实际使用情况更加相符,使用本申请的技术方案可以更准确地对动力电池的健康度做出评价。

需要说明的是,步骤12中的预设指标体系可以如表1所示。

表1

其中,由于电池使用环境维度、电池充放电特征维度、驾驶行为特征维度的原始数据为电动汽车实时的瞬时数据,而指标体系中各三级指标则为动力电池历史事件的统计数据,故需要通过对原始数据进行相关计算得到部分三级指标的具体数值,即各三级指标的评价数据。

其处理规则如下:

道路等级:首先将道路等级分为5个水平,分别为高速公路、1级道路、2级道路、3级道路、4级道路,然后计算不同道路等级下总里程分别占比,并将里程占比最多的道路等级视为三级指标道路等级的具体取值。

拥堵等级:将道路拥挤程度分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵5个水平,然后计算不同拥挤程度下总里程分别占比,占比最多的拥挤等级则视为三级指标拥挤程度的具体取值。

温度:基于温度,将低于20℃定义为低温,20-36℃定义为常温,高于36℃定义为高温,分别统计各温度等级对应的里程数,将里程数最大的温度等级视为三级指标温度的具体取值,如常温。

路面安全性:首先将道路安全性分为5个等级,极不安全、较不安全、一般、较安全、安全,此后对不同安全等级所对应的里程总数进行汇总,对应里程数最大的安全等级则视为三级指标道路安全性的具体取值。

快充次数:针对行程数据,对于其中任意一个充电行程,观察其原始数据,若在soc小于或等于80%情况下,充电电流大于150a,则定义该次充电为快充,否则为慢充,最后将历史所有被定义为快充的充电行程进行汇总,得到测试车辆总快充次数作为三级指标快充的具体取值。

充电次数:针对行程数据,对其所有充电行程进行汇总得到三级指标充电次数的具体取值。

快充比例:本专利将三级指标快充次数/总充电次数定义为测试车辆历史快充比例。

完全充电次数:在行程数据中,针对某一具体充电行程,若其finish_soc>=90%,则认为该次充电为完全充电,并对历史所有被定义为完全充电的充电行程进行汇总,得到车辆完全充电次数作为三级指标完全充电次数的具体取值。

完全充电比例:将三级指标完全充电次数/总充电次数定义为三级指标完全充电比例的具体取值。

充电倍率:将原始数据中充电状态下的充电电流取平均值并除以电池额定容量,计算所得结果作为三级指标充电倍率的具体取值。

充电深度:在行程数据中,本专利针对其中某一具体充电行程,将其finish_soc作为该次充电的充电深度,并将充电深度具体划为五个区间,45%以下、45-60%、60-75%、75-90%、90%以上,然后将车辆所有充电行程的充电深度进行归类并统计,累计次数最多的区间则为三级指标充电深度的具体取值。

放电次数:在行程数据中,对所有放电行程进行汇总得到三级指标放电次数的具体取值。

过度放电次数:在行程数据中,本专利针对任意一个充电行程,若其start_soc<=20%,则定义上次充放电循环为过度放电,然后,统计所有start_soc<=20%的充电行程,并将其最终结果视为三级指标过度放电次数的具体取值。

过度放电频率:将三级指标过度放电次数/总月数,取得平均每月过度放电次数,并将其作为三级指标过度放电频率的具体取值。

放电倍率:在行程数据中,将各放电行程下的电流进行平均,将其计算结果作为该次放电行程的平均放电电流,依此类推,计算各放电行程下的平均放电电流,最后取其中位数作为三级指标放电倍率的具体取值。

放电深度:在行程数据中,本专利针对其中某一具体充电行程,将其start_soc作为上次充放电循环的放电深度,并将放电深度具体划分为5个区间,25%以下,25-40%,40-55%,55-70%,70%以上,然后将车辆所有放电行程的放电深度进行归类并统计,累计次数最多的区间作为三级指标放电深度的具体取值。

每个soc变动带来的里程数:将车辆累计行驶里程数/累计放电量,取得计算结果作为三级指标每个soc变动带来的里程数的具体取值。

充电量众数:在行程数据中,本专利针对每个充电行程,将其finish_soc-start_soc作为该次充电行程累计充电量,并将充电量具体划分为六个区间,分别为30%soc以下、30-45%soc、45-60%soc、60-75%soc、75-90%soc、90%soc以上,然后将车辆所有充电行程的充电量进行归类并统计,将累计次数最多的区间作为三级指标充电量众数的具体取值。

放电量众数:在行程数据中,本专利针对每个放电行程,将start_soc-finish_soc作为该次放电行程累计放电量,并将放电量划分为五个区间,25%soc以下、25-40%soc、40-55%soc、55-70%soc、70%soc以上,然后,将各放电行程的累计放电量进行具体归类并汇总,选取汇总次数最多的区间作为三级指标放电量众数的具体取值。

其中,电池属性维度包括以下二级指标:车辆基础信息、电池物理特性和不可恢复性因素;

电池使用环境特征维度包括以下二级指标:行驶路况、天气条件;

电池充放电特征维度包括以下二级指标:快充或慢充、充电强度、放电强度、荷电状态soc、充放电习惯;

驾驶行为特征维度包括以下二级指标:用车强度、各负载使用强度。

车辆基础信息包括以下三级指标:车辆生产厂商、车辆型号;

电池物理特性包括以下三级指标:电池材料、标称电压、标称容量、电池质保、理论里程、电池内阻;

不可恢复性因素包括以下三级指标:电解液密度改变、电池极板硫酸盐化、活性物质脱落、板栅腐蚀、电极材料的相转变、固体电解质界面膜的不断增长、自放电、漏液、膨胀、电池外壳变形或损坏;

行驶路况包括以下三级指标:道路等级、拥堵等级;

天气条件包括以下三级指标:温度、路面安全性;

快充或慢充包括以下三级指标:快充次数、快充比例;

充电强度包括以下三级指标:充电次数、完全充电次数、完全充电比例、充电倍率、充电深度;

放电强度包括以下三级指标:放电次数、过度放电次数、过度放电频率、放电倍率、放电深度;

荷电状态soc包括以下三级指标:每个soc变动带来的里程数、充电量众数、放电量众数;

充放电习惯包括以下三级指标:深充深放次数占比、浅充浅放次数占比、深充浅放次数占比、浅充深放次数占比;

用车强度包括以下三级指标:起步次数、急加速次数、日均里程、总里程;

各负载使用强度包括以下三级指标:各负载开启次数、各负载开启功率、各负载累计开启时长。

另外,步骤13中,具体可以包括:针对部分三级指标,根据三级指标的评价数据和对应预先划分的评价数据区间得到各三级指标的评价数据落入的评价数据区间;

将所述评价数据区间对应的分值确定为对应三级指标的得分;

针对其余各三级指标,根据三级指标的评价数据及预先设定的分位数打分模型得到各三级指标的得分;所述分位数打分模型通过预设数目的样本车辆的样本数据得到。

具体的,对三级指标的打分方法根据各三级指标的不同可以分为以下三种:

第一种适用的三级指标有快充次数、快充比例、充电次数、充电倍率、完全充电次数、完全充电比例、放电次数、过度放电次数、过度放电频率、放电倍率、、深充深放次数占比、浅充深放次数占比、起步次数、急加速次数、日均里程、总里程、各负载开启次数、各负载开启功率、各负载累计开启时长。

首先取得预设数目的样本车辆在上述各三级指标的最大值max(x')和最小值min(x')分别建立分位数打分模型,如第一公式所示,然后根据第一公式计算出待评价动力电池上述各三级指标的得分。

第一公式为:

第二种适用的三级指标有每个soc变动带来的里程数、浅充浅放次数占比、深充浅放次数占比。

首先取得预设数目的样本车辆在上述各三级指标的最大值max(y')和最小值min(y'),分别建立分位数打分模型,如第二公式所示,然后根据第二公式计算出待评价动力电池上述各三级指标的得分。

第二公式为:

其中,第一公式和第二公式中的f均为映射函数,可以将区间0-100映射到40-90。

第三种为其余三级指标的打分方法,具体的:

充电量众数:30以下为70分、30-45为80分、45-60为90分、60-75为60分、75-90为50分、90以上为40分;

放电量众数:10以下为60分、10-20为80分、20-30为90分、30-40为70分、40-50为50分、50以上为40分;

充电深度众数:45以下为40分、45-60为55分、60-75为70分、75-90为85分、90以上为90分;;

放电深度众数:25以下为40分、25-40为55分、40-55为70分、55-70为85分、70以上为90分;

道路等级:四级道路为40分、三级道路为55分、二级道路为70分、一级道路为85分、高速公路为90分;

拥堵程度:严重拥堵为40分、中度拥堵为55分、轻度拥堵为70分、基本畅通为85分、畅通为90分;

路面安全性:极不安全为40分、较不安全为55分、一般为70分、较安全为85分、安全为90分;

温度:低温为40分、较高温度为65分、常温为90分;

车辆生产厂商与型号:根据实时评价与口碑进行不断调整与实时更新;

电池材料:锰酸锂电池为70分、磷酸铁锂电池为80分、三元锂电池为90分;

电池质保:3年/10万km为40分、6年/12万km为60分、8年/12万km为70分、8年/15万km为80分、8年/不限里程为85分、终身质保为90分;

理论里程(满电):0-200km为60分、200-300km为70分、300-400km为80分、400km以上为90分;

电池内阻(欧姆电阻和极化电阻):100mω为40分、60mω为60分、50mω为70分、40mω为80分、30mω为85分、20mω为90分;

电解液密度改变:严重改变为40分、中等改变为60分、轻微改变为80分、未见改变为90分;

电池极板硫酸盐化:严重盐化为40分、中等盐化为60分、轻微盐化为80分、未见盐化为90分;

活性物质脱落:严重脱落为40分、中等脱落为60分、轻微脱落为80分、未见脱落为90分;

板栅腐蚀:严重腐蚀为40分、中等腐蚀为60分、轻微腐蚀为80分、未见腐蚀为90分;

电极材料的相转变:严重转变为40分、中等转变为60分、轻微转变为80分、未见转变为90分;

固体电解质界面膜(sei)的不断增长:严重增长为40分、中等增长为60分、轻微增长为80分、未见增长为90分;

自放电(可逆、不可逆):严重放电为60分、中等放电为80分、轻微放电为90分;

漏液、臌胀、电池外壳变形或损坏:严重为40分、中等为60分、轻微为80分、未见为90分。

步骤14中,具体可以通过专家打分法确定各一极指标、二级指标和三级指标的加权权重,并且根据三级指标的加权权重将三级指标得分依次进行加权累加,得到各二级指标的得分,然后根据二级指标的加权权重将二级指标得分依次进行加权累加,得到各一级指标的得分,最后根据一级指标的加权权重将一级指标得分依次进行加权累加,得到评价总分。

步骤15中,预设评级标准如表2所示。

表2

进一步地,本实施示例的方法还可以包括,根据三级指标的评价数据,得到待评价动力电池的历史使用画像。

本实施例将给出部分三级指标的历史使用画像获取示例:

道路等级:首先将道路等级分为5个水平,分别为高速公路、1级道路、2级道路、3级道路、4级道路,然后计算不同道路等级下总里程分别占比,并将里程占比最多的道路等级视为三级指标道路等级的具体取值。

拥堵等级:将道路拥挤程度分为畅通、基本畅通、轻度拥堵、中度拥堵、严重拥堵5个水平,然后计算不同拥挤程度下总里程分别占比,占比最多的拥挤等级则视为三级指标拥挤程度的具体取值。

温度:基于温度,将低于20℃定义为低温,20-36℃定义为常温,高于36℃定义为高温,分别统计各温度等级对应的里程数,将里程数最大的温度等级视为三级指标温度的具体取值,如常温。

路面安全性:首先将道路安全性分为5个等级,极不安全、较不安全、一般、较安全、安全,此后对不同安全等级所对应的里程总数进行汇总,对应里程数最大的安全等级则视为三级指标道路安全性的具体取值。

快充次数:针对行程数据,对于其中任意一个充电行程,观察其原始数据,若在soc小于或等于80%情况下,充电电流大于150a,则定义该次充电为快充,否则为慢充,最后将历史所有被定义为快充的充电行程进行汇总,得到测试车辆总快充次数作为三级指标快充的具体取值。

充电次数:针对行程数据,对其所有充电行程进行汇总得到三级指标充电次数的具体取值。

快充比例:本专利将三级指标快充次数/总充电次数定义为测试车辆历史快充比例。

完全充电次数:在行程数据中,针对某一具体充电行程,若其finish_soc>=90%,则认为该次充电为完全充电,并对历史所有被定义为完全充电的充电行程进行汇总,得到车辆完全充电次数作为三级指标完全充电次数的具体取值。

完全充电比例:将三级指标完全充电次数/总充电次数定义为三级指标完全充电比例的具体取值。

充电倍率:将原始数据中充电状态下的充电电流取平均值并除以电池额定容量,计算所得结果作为三级指标充电倍率的具体取值。

充电深度:在行程数据中,本专利针对其中某一具体充电行程,将其finish_soc作为该次充电的充电深度,并将充电深度具体划为五个区间,45%以下、45-60%、60-75%、75-90%、90%以上,然后将车辆所有充电行程的充电深度进行归类并统计,累计次数最多的区间则为三级指标充电深度的具体取值。

放电次数:在行程数据中,对所有放电行程进行汇总得到三级指标放电次数的具体取值。

过度放电次数:在行程数据中,本专利针对任意一个充电行程,若其start_soc<=20%,则定义上次充放电循环为过度放电,然后,统计所有start_soc<=20%的充电行程,并将其最终结果视为三级指标过度放电次数的具体取值。

过度放电频率:将三级指标过度放电次数/总月数,取得平均每月过度放电次数,并将其作为三级指标过度放电频率的具体取值。

放电倍率:在行程数据中,将各放电行程下的电流进行平均,将其计算结果作为该次放电行程的平均放电电流,依此类推,计算各放电行程下的平均放电电流,最后取其中位数作为三级指标放电倍率的具体取值。

放电深度:在行程数据中,本专利针对其中某一具体充电行程,将其start_soc作为上次充放电循环的放电深度,并将放电深度具体划分为5个区间,25%以下,25-40%,40-55%,55-70%,70%以上,然后将车辆所有放电行程的放电深度进行归类并统计,累计次数最多的区间作为三级指标放电深度的具体取值。

每个soc变动带来的里程数:将车辆累计行驶里程数/累计放电量,取得计算结果作为三级指标每个soc变动带来的里程数的具体取值。

充电量众数:在行程数据中,本专利针对每个充电行程,将其finish_soc-start_soc作为该次充电行程累计充电量,并将充电量具体划分为六个区间,分别为30%soc以下、30-45%soc、45-60%soc、60-75%soc、75-90%soc、90%soc以上,然后将车辆所有充电行程的充电量进行归类并统计,将累计次数最多的区间作为三级指标充电量众数的具体取值。

放电量众数:在行程数据中,本专利针对每个放电行程,将start_soc-finish_soc作为该次放电行程累计放电量,并将放电量划分为五个区间,25%soc以下、25-40%soc、40-55%soc、55-70%soc、70%soc以上,然后,将各放电行程的累计放电量进行具体归类并汇总,选取汇总次数最多的区间作为三级指标放电量众数的具体取值。

实施例二

请参阅图2,图2是本申请的实施例二提供的一种动力电池健康度评价装置结构示意图。

如图2所示,本实施例提供的动力电池健康度评价装置包括:

获取模块21,用于从原始数据数据库中获取待评价动力电池的原始数据;原始数据数据库用于存储车辆运行环境历史实时数据、车辆动力电池历史实时数据、车辆行驶过程中的驾驶行为历史实时数据及车辆状态历史实时数据;

处理模块22,用于根据预设指标体系中的各三级指标对原始数据进行处理,得到各三级指标的评价数据;预设指标体系包括一级指标、二级指标和三级指标,一级指标包括电池属性维度、电池使用环境特征维度、电池充放电特征维度和驾驶行为特征维度;

第一计算模块23,用于根据各三级指标的评价数据和预设各三级指标分值计算规则得到待评价动力电池的各三级指标的得分;

第二计算模块24,用于根据预设权重和待评价动力电池的各三级指标的得分计算得到待评价动力电池的评价总分;

评级模块25,用于根据评价总分与预设评级标准得到待评价动力电池的健康度等级。

进一步地,还包括:

画像描绘模块,用于根据各三级指标的评价数据,得到待评价动力电池的历史使用画像。

进一步地,各三级指标分值计算规则包括:

针对部分三级指标,根据三级指标的评价数据和对应预先划分的评价数据区间得到各三级指标的评价数据落入的评价数据区间;

将所述评价数据区间对应的分值确定为对应三级指标的得分;

针对其余各三级指标,根据三级指标的评价数据及预先设定的分位数打分模型得到各三级指标的得分;所述分位数打分模型通过预设数目的样本车辆的样本数据得到。

进一步地,电池属性维度包括以下二级指标:车辆基础信息、电池物理特性和不可恢复性因素;

电池使用环境特征维度包括以下二级指标:行驶路况、天气条件;

电池充放电特征维度包括以下二级指标:快充或慢充、充电强度、放电强度、荷电状态soc、充放电习惯;

驾驶行为特征维度包括以下二级指标:用车强度、各负载使用强度。

车辆基础信息包括以下三级指标:车辆生产厂商、车辆型号;

电池物理特性包括以下三级指标:电池材料、标称电压、标称容量、电池质保、理论里程、电池内阻;

不可恢复性因素包括以下三级指标:电解液密度改变、电池极板硫酸盐化、活性物质脱落、板栅腐蚀、电极材料的相转变、固体电解质界面膜的不断增长、自放电、漏液、膨胀、电池外壳变形或损坏;

行驶路况包括以下三级指标:道路等级、拥堵等级;

天气条件包括以下三级指标:温度、路面安全性;

快充或慢充包括以下三级指标:快充次数、快充比例;

充电强度包括以下三级指标:充电次数、完全充电次数、完全充电比例、充电倍率、充电深度;

放电强度包括以下三级指标:放电次数、过度放电次数、过度放电频率、放电倍率、放电深度;

荷电状态soc包括以下三级指标:每个soc变动带来的里程数、充电量众数、放电量众数;

充放电习惯包括以下三级指标:深充深放次数占比、浅充浅放次数占比、深充浅放次数占比、浅充深放次数占比;

用车强度包括以下三级指标:起步次数、急加速次数、日均里程、总里程;

各负载使用强度包括以下三级指标:各负载开启次数、各负载开启功率、各负载累计开启时长。

实施例三

请参阅图3,图3是本申请的实施例三提供的一种动力电池健康度评价系统结构示意图。

如图3所示,本实施例提供的动力电池健康度评价系统包括:

原始数据数据库31;原始数据数据库用于存储如实施例一的动力电池健康度评价方法中的原始数据;

与原始数据数据库相连接的处理器32,与处理器相连接的存储器33;

存储器用于存储计算机程序,计算机程序至少用于实施例一的动力电池健康度评价方法;

处理器用于调用并执行存储器中的计算机程序。

可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

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