一种动力电池健康状态的计算方法和计算系统

技术领域

本发明涉及车辆新能源技术领域，特别是涉及一种动力电池健康状态的计算方法和计算系统。

背景技术

随着电动汽车产业的快速发展，为解决电动汽车普遍存在的充电时间长的问题，电动汽车换电生态逐步成为行业热点。随着换电生态的产业布局，换电生态的换电类型和动力电池系统的安全性越来越受到重视，换电类型的电池包不像传统电池包挂载在唯一车辆上，它会经过换电站高频流转在不同车辆上，因此对换电类型的动力电池包的健康状态SOH(State of Health)研究显得尤为重要。

动力电池老化是非常复杂的，目前市场上各动力电池系统厂家对于电池健康状态的估算方法大多是根据电池循环数来简单折算，仍然沿用了以往的计算评估方式，这样计算带来很大误差，根本无法表征出动力电池真正的老化情况，极大影响了动力电池系统的安全性。

若要对换电类型的动力电池系统进行准确的寿命老化评估，按照以往的方法就必须派出专业售后人员利用专业的充放电设备对电池系统进行容量评估，以此得到电池系统的老化情况，这无疑很大程度增加了人力和物力成本。

发明内容

本发明第一方面的目的是要提供一种动力电池健康状态的计算方法，解决现有技术中对动力电池SOH计算误差较大且复杂的技术问题。

本发明第二方面的目的是要提供一种动力电池健康状态的计算系统。

根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种动力电池健康状态的计算方法，包括如下步骤：

在动力电池进入换电站的换电仓内时获取动力电池的参数信息；

在所述参数信息满足预设条件且静置预设时长后根据所述参数信息确定所述动力电池的初始剩余电量值；

利用所述换电仓对所述动力电池进行充电至满电后根据充电参数计算所述动力电池的充电容量值；

根据所述动力电池的初始剩余电量值、所述充电容量值和标准容量值计算出所述动力电池的SOH。

可选地，在所述参数信息满足预设条件且静置预设时长后根据所述参数信息确定所述动力电池的初始剩余电量值的步骤中，所述预设条件为同时满足以下条件：

所述动力电池的最小温度大于或等于第一预设值；

所述动力电池的最大温度与最小温度的差值小于或等于第二预设值；

所述动力电池的剩余电量小于或等于预设电量值。

可选地，在所述参数信息满足预设条件且静置预设时长后根据所述参数信息确定所述动力电池的初始剩余电量值的步骤，具体包括如下步骤：

根据所述动力电池的当前温度和当前单体电压值从电芯OCV曲线表中查找得出所述动力电池的所述初始剩余电量值。

可选地，利用所述换电仓对所述动力电池进行充电至满电后根据充电参数计算所述动力电池的充电容量值的步骤，具体包括如下步骤：

根据对所述动力电池进行充电时的充电电流对充电时间进行积分计算所述动力电池的充电容量值。

可选地，根据以下公式计算所述动力电池的SOH：

SOH＝Q/[Q

Q表示所述动力电池的充电容量值；

Q

SOC

可选地，在所述参数信息满足预设条件且静置预设时长后根据所述参数信息确定所述动力电池的初始剩余电量值的步骤，具体包括以下步骤：

在所述参数信息满足所述预设条件时生成SOH校准完成的信号，并发送给所述换电仓；

接收所述换电仓发送的SOH维护完成的信号，所述SOH维护标志完成的信号是对所述动力电池静置预设时长后生成的；

根据所述参数信息确定所述动力电池的初始剩余电量值。

可选地，根据所述动力电池的初始剩余电量值、所述充电容量值和标准容量值计算出所述动力电池的SOH的步骤之后，还包括以下步骤：

生成所述动力电池的SOH校准未完成的信号和SOH维护未完成的信号并存储。

可选地，所述预设时长为范围在50min～70min之间的任一数值。

根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种动力电池健康状态的计算系统，包括：

控制模块，所述控制模块包括存储器和处理器，所述存储器内存储有计算程序，所述计算程序被所述处理器执行时用于实现上述的计算方法。

可选地，还包括：

动力电池；

换电站，具有多个换电仓，所述换电仓配置成对位于其内的所述动力电池进行充电。

本发明先在动力电池进入换电站的换电仓内时获取动力电池的参数信息，然后在参数信息满足预设条件且静置预设时长后根据参数信息确定动力电池的初始剩余电量值，然后利用换电仓对动力电池进行充电至满电后根据充电参数计算动力电池的充电容量值，最后根据动力电池的初始剩余电量值、充电容量值和标准容量值计算出动力电池的SOH。上述技术方案利用换电生态的特性，动力电池系统与换电站进行交互，实现动力电池SOH计算的自动化，既可以更精准地计算动力电池的SOH，又不需要专业售后人员对其计算，极大降低了人力和物力成本。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本发明一个实施例的动力电池健康状态的计算方法的示意性流程图；

图2是根据本发明另一个实施例的动力电池健康状态的计算方法的示意性流程图；

图3是根据本发明一个实施例的动力电池健康状态的计算系统的示意性结构图；

图4是根据本发明另一个实施例的动力电池健康状态的计算系统的示意性结构图。

附图标记：

100-动力电池健康状态的计算系统，10-控制模块，11-存储器，12-处理器，20-动力电池，30-换电站，31-换电仓。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

图1是根据本发明一个实施例的动力电池健康状态的计算方法的示意性流程图。如图1所示，在一个具体的实施例中，动力电池健康状态的计算方法包括如下步骤：

步骤S100，在动力电池进入换电站的换电仓内时获取动力电池的参数信息；

步骤S200，在参数信息满足预设条件且静置预设时长后根据参数信息确定动力电池的初始剩余电量值SOC

步骤S300，利用换电仓对动力电池进行充电至满电后根据充电参数计算动力电池的充电容量值Q；

步骤S400，根据动力电池的初始剩余电量值SOC

该实施例利用换电生态的特性，动力电池系统与换电站进行交互，实现动力电池SOH计算的自动化，既可以更精准地计算动力电池的SOH，又不需要专业售后人员对其计算，极大降低了人力和物力成本。

在该实施例中，步骤S200中，预设条件为同时满足以下条件：

第一个：动力电池的最小温度大于或等于第一预设值；

第二个：动力电池的最大温度与最小温度的差值小于或等于第二预设值；

第三个：动力电池的剩余电量小于或等于预设电量值。

这里，第一预设值为范围在8℃～12℃之间的任一数值。例如可以为8℃、10℃或12℃。在一个优选的实施例中，第一预设值为10℃。第二预设值为范围在8℃～12℃之间的任一数值。例如可以为8℃、10℃或12℃。在一个优选的实施例中，第二预设值为10℃。预设电量值为范围在35％～45％之间的任一数值。例如可以为35％、40％或45％。在一个优选的实施例中，预设电量值为40％。

在该实施例中，车辆的动力电池系统会记录自身的循环数和时间信息，在自身的循环数和时间信息达到一定值时才会计算动力电池的SOH，避免太频繁的计算动力电池的SOH。

在该实施例中，步骤S200具体包括如下步骤：

根据动力电池的当前温度和当前单体电压值从电芯OCV曲线表中查找得出动力电池的初始剩余电量值SOC

在该实施例中，步骤S300具体包括如下步骤：

根据对动力电池进行充电时的充电电流对充电时间进行积分计算动力电池的充电容量值Q。这里，充电容量值表示以动力电池的当前状态充进去的实际容量值，单位为：AH。

在该实施例中，根据以下公式计算动力电池的SOH：

SOH＝Q/[Q

Q表示动力电池的充电容量值；

Q

SOC

这里计算出的动力电池的SOH即为当前动力电池的SOH值，动力电池将此SOH值作为标准值写入自身存储器，并将此SOH值作为基准判断自身老化状态。

图2是根据本发明另一个实施例的动力电池健康状态的计算方法的示意性流程图。如图2所示，在另一个实施例中，步骤S200具体包括以下步骤：

步骤S210，在参数信息满足预设条件时生成SOH校准完成的信号，并发送给换电仓；

步骤S220，接收换电仓发送的SOH维护完成的信号，SOH维护标志完成的信号是对动力电池静置预设时长后生成的；

步骤S230，根据参数信息确定动力电池的初始剩余电量值。

在该实施例中，步骤S400之后，还包括以下步骤：

S500，生成动力电池的SOH校准未完成的信号和SOH维护未完成的信号并存储。

这里，可以理解为，动力电池在参数信息满足预设条件时将SOH校准标志设定为1，当换电站接收到动力电池发出的SOH校准标志为1的信号后对进入到换电仓的动力电池进行1h静置处理。当换电站判定该动力电池静置处理时间达到1h时将动力电池的SOH维护标志设定为1。动力电池在接收到换电站发出的SOH维护标志为1的信号后根据参数信息确定动力电池的初始剩余电量值。之后换电站根据动力电池的快充请求电流需求对动力电池进行充电，直至充满，最后计算动力电池的SOH，在计算出动力电池的SOH之后将动力电池的SOH维护标志设定为0和SOH校准标志设定为0。

图3是根据本发明一个实施例的动力电池健康状态的计算系统100的示意性结构图。如图3所示，在一个具体的实施例中，动力电池健康状态的计算系统100包括控制模块10，控制模块10包括存储器11和处理器12，存储器11内存储有计算程序，计算程序被处理器执行时用于实现上述的计算方法。处理器12可以是一个中央处理单元(centralprocessing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。处理器12通过通信接口收发数据。存储器11用于存储处理器12执行的程序。存储器11是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器11的组合。上述计算程序可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到计算机或外部存储设备。

就本实施例的描述而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

该实施例还提供了一种车辆，车辆安装有上述的计算系统。对于计算系统，这里不一一赘述。

图4是根据本发明另一个实施例的动力电池20健康状态的计算系统的示意性结构图。动力电池20健康状态的计算系统还包括动力电池20和换电站30，换电站30具有多个换电仓31，动力电池20位于换电仓31中，换电仓31配置成对位于其内的动力电池20进行充电。

该实施例针对换电类型的动力电池20，提供了一种可行简便的动力电池20SOH计算方法，相对于目前各家电池厂商对动力电池20SOH的计算只采用循环数，该实施例结合了动力电池20特性，对于动力电池20SOH的计算会更加精准。并且利用换电生态的特性，动力电池20与换电站30实现交互，将动力电池20SOH的计算实现自动化，从而不需要专业售后人员利用专业工具对其维护评估。这种自动化的SOH计算及标定策略，极大降低了人力和物力成本，降低了动力电池20的算力资源，从而使得动力电池20更加安全可靠。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。