本發(fā)明涉及電池熱管理的，特別是涉及一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法及裝置。

背景技術：

1、鋰電池的健康狀態(tài)，即soh，對修正電池電荷狀態(tài)soc、準確估算電動車輛的剩余里程、調(diào)節(jié)可用輸入輸出功率值，避免對電池造成過充過放有著重要意義；因此，能夠準確進行鋰電池的soh估算，是bms的一項重要功能。

2、目前，在bms上有很多計算電池老化的方法，如適合開環(huán)計算的方法：循環(huán)次數(shù)法，利用電池容量吞吐量進行計算，日歷老化+循環(huán)老化法，將老化分為時間造成的老化和放電造成的老化；也有適合閉環(huán)計算的方法：滿充滿放法，從放空到充滿或充滿到放空，公式法，利用容量與soc變化的比值進行計算，ic曲線法，利用dq/dv的曲線特征進行老化計算等；但以上各方法對磷酸鐵鋰電池而言，都有其不足之處。

3、對于開環(huán)方法，因為其數(shù)據(jù)全部來自于電池的離線測試數(shù)據(jù)，其測試過程和環(huán)境對測試數(shù)據(jù)有著重要影響，特別是受限于成本，測試過程基本只選擇某單一工況，該工況下得到的離線數(shù)據(jù)往往與實際駕駛工況偏差較大，進而導致該方法得到的soh估算值與實際車輛電池的soh值相去甚遠；對于滿充滿放法，因為需要對電池進行放空后滿充，或者充滿后滿放的苛刻條件，與實際駕駛工況也相符，應用意義不大；對于公式法，因為需要ocv與soc具備顯著的單一映射關系，更適用與三元材料類鋰電池，對于具有平坦ocv曲線的磷酸鐵鋰電池則不具備應用條件；因此，如何對磷酸鐵鋰電池的健康狀態(tài)進行準確估算，是目前亟需解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術問題是：提供一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法及裝置，提高對電池健康狀態(tài)的估算準確值。

2、為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法，包括：

3、在確定目標車輛的電池進入快充狀態(tài)后，實時獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值，當檢測到所述電池電荷狀態(tài)值滿足目標電池電荷狀態(tài)值時，獲取所述電池的電壓跌落值；

4、將所述電壓跌落值輸入到預生成的老化模型中，以使所述老化模型輸出電池健康狀態(tài)值，并基于所述電池健康狀態(tài)值，計算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值。

5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，實時獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值，具體包括：

6、獲取當前第一時刻所述電池充電時的充電電流值，將所述充電電流值輸入到電池電荷狀態(tài)值計算公式中，得到所述電池的電池電荷狀態(tài)值，其中，所述電池電荷狀態(tài)值計算公式，如下所示：

7、

8、式中，soc為電池電荷狀態(tài)值，soc0為電池電荷狀態(tài)初始值，q_max為電池常溫額定標稱容量，i為充電電流值。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于所述電池健康狀態(tài)值，計算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值，具體包括：

10、將所述電池健康狀態(tài)值輸入到預設的電池健康總狀態(tài)值計算公式中，計算得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值，其中，所述電池健康總狀態(tài)值計算公式，如下所示：

11、soh＝α*soh1；

12、式中，soh為電池健康總狀態(tài)值，soh1為電池健康狀態(tài)值，α為系數(shù)。

13、在一種可能的實現(xiàn)方式中，當檢測到所述電池電荷狀態(tài)值滿足目標電池電荷狀態(tài)值時，獲取所述電池的電壓跌落值，具體包括：

14、當檢測到所述電池電荷狀態(tài)值滿足所述目標電池電荷狀態(tài)值時，對所述電池的充電電流值進行檢測，當檢測到所述充電電流值發(fā)生切換時，獲取充電電流切換前的第一電壓，并獲取充電電流切換后的第二電壓；

15、計算所述第一電壓和所述第二電壓的第一電壓差，并將所述第一電壓差作為所述電池的電壓跌落值。

16、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述老化模型的預生成過程，具體包括：

17、選取多個磷酸鐵鋰電池，并獲取每個磷酸鐵鋰電池對應的第一電池容量，在確定所述多個磷酸鐵鋰電池的電池狀態(tài)為放空狀態(tài)時，對所述多個磷酸鐵鋰電池進行充電，得到每個磷酸鐵鋰電池對應的第一電流曲線和第一電壓曲線；

18、對每個磷酸鐵鋰電池設置電流切換點，并基于所述第一電流曲線和所述第一電壓曲線，計算所述電流切換點對應的第一電壓跌落樣本值，并基于所述第一電壓跌落樣本值，計算所述每個磷酸鐵鋰電池對應的第一電池健康狀態(tài)樣本值；

19、分別對所述多個磷酸鐵鋰電池進行老化試驗后，獲取每個磷酸鐵鋰電池對應的第二電池容量，在確定所述第一電池容量與所述第二電池容量相比存在容量衰減時，重新計算所述電流切換點對應的第二電壓跌落樣本值，并基于所述第二電壓跌落樣本值，計算所述每個磷酸鐵鋰電池對應的第二電池健康狀態(tài)樣本值；

20、重復對所述多個磷酸鐵鋰電池進行老化試驗,直至計算的所述每個磷酸鐵鋰電池對應的電池健康狀態(tài)樣本值小于預設電池健康狀態(tài)樣本閾值；

21、整合每個電池健康狀態(tài)樣本值下所述多個磷酸鐵鋰電池在所述電流切換點對應的電壓跌落樣本值，并計算每個電池健康狀態(tài)樣本值下的每個電流切換點對應的電壓跌落樣本均值；

22、基于所述電池健康狀態(tài)樣本值和所述電壓跌落樣本均值，得到老化模型。

23、在一種可能的實現(xiàn)方式中，將所述電壓跌落值輸入到預生成的老化模型中，所述老化模型，如下所示：

24、soh1＝f(δv1)；

25、式中，soh1為第一電池健康狀態(tài)值，δv1為第一電壓跌落值。

26、在一種可能的實現(xiàn)方式中，實時獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值后，還包括：

27、判斷所述電池電荷狀態(tài)值是否小于預設電池電荷狀態(tài)閾值，若是，則獲取所述電池的電池溫度；

28、判斷所述電池溫度是否大于預設電池溫度閾值，若是，則檢測到所述電池電荷狀態(tài)值滿足所述目標電池電荷狀態(tài)值。

29、本發(fā)明還提供了一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算裝置，包括：第一電壓跌落值獲取模塊和電池健康總狀態(tài)值計算模塊；

30、其中，所述第一電壓跌落值獲取模塊，用于在確定目標車輛的電池進入快充狀態(tài)后，實時獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值，當檢測到所述電池電荷狀態(tài)值滿足目標電池電荷狀態(tài)值時，獲取所述電池的電壓跌落值；

31、所述電池健康總狀態(tài)值計算模塊，用于分別將所述第一電壓跌落值、所述第二電壓跌落值和所述第三電壓跌落值輸入到預生成的老化模型中，以使所述老化模型對應輸出第一電池健康狀態(tài)值、第二電池健康狀態(tài)值和第三電池健康狀態(tài)值，并基于所述第一電池健康狀態(tài)值、所述第二電池健康狀態(tài)值和所述第三電池健康狀態(tài)值，計算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值。

32、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一電壓跌落值獲取模塊，用于實時獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值，具體包括：

33、獲取當前第一時刻所述電池充電時的充電電流值，將所述充電電流值輸入到電池電荷狀態(tài)值計算公式中，得到所述電池的電池電荷狀態(tài)值，其中，所述電池電荷狀態(tài)值計算公式，如下所示：

34、

35、式中，soc為電池電荷狀態(tài)值，soc0為電池電荷狀態(tài)初始值，q_max為電池常溫額定標稱容量，i為充電電流值。

36、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述電池健康總狀態(tài)值計算模塊，用于基于所述電池健康狀態(tài)值，計算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值，具體包括：

37、將所述電池健康狀態(tài)值輸入到預設的電池健康總狀態(tài)值計算公式中，計算得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值，其中，所述電池健康總狀態(tài)值計算公式，如下所示：

38、soh＝α*soh1；

39、式中，soh為電池健康總狀態(tài)值，soh1為第一電池健康狀態(tài)值，α為系數(shù)。

40、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一電壓跌落值獲取模塊，用于當檢測到所述電池電荷狀態(tài)值滿足目標電池電荷狀態(tài)值時，獲取所述電池的電壓跌落值，具體包括：

41、當檢測到所述電池電荷狀態(tài)值滿足所述目標電池電荷狀態(tài)值時，對所述電池的充電電流值進行檢測，當檢測到所述充電電流值發(fā)生切換時，獲取充電電流切換前的第一電壓，并獲取充電電流切換后的第二電壓；

42、計算所述第一電壓和所述第二電壓的第一電壓差，并將所述第一電壓差作為所述電池的電壓跌落值。

43、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述老化模型的預生成過程，具體包括：

44、選取多個磷酸鐵鋰電池，并獲取每個磷酸鐵鋰電池對應的第一電池容量，在確定所述多個磷酸鐵鋰電池的電池狀態(tài)為放空狀態(tài)時，對所述多個磷酸鐵鋰電池進行充電，得到每個磷酸鐵鋰電池對應的第一電流曲線和第一電壓曲線；

45、對每個磷酸鐵鋰電池設置電流切換點，并基于所述第一電流曲線和所述第一電壓曲線，計算所述電流切換點對應的第一電壓跌落樣本值，并基于所述第一電壓跌落樣本值，計算所述每個磷酸鐵鋰電池對應的第一電池健康狀態(tài)樣本值；

46、分別對所述多個磷酸鐵鋰電池進行老化試驗后，獲取每個磷酸鐵鋰電池對應的第二電池容量，在確定所述第一電池容量與所述第二電池容量相比存在容量衰減時，重新計算所述電流切換點對應的第二電壓跌落樣本值，并基于所述第二電壓跌落樣本值，計算所述每個磷酸鐵鋰電池對應的第二電池健康狀態(tài)樣本值；

47、重復對所述多個磷酸鐵鋰電池進行老化試驗,直至計算的所述每個磷酸鐵鋰電池對應的電池健康狀態(tài)樣本值小于預設電池健康狀態(tài)樣本閾值；

48、整合每個電池健康狀態(tài)樣本值下所述多個磷酸鐵鋰電池在所述電流切換點對應的電壓跌落樣本值，并計算每個電池健康狀態(tài)樣本值下的每個電流切換點對應的電壓跌落樣本均值；

49、基于所述電池健康狀態(tài)樣本值和所述電壓跌落樣本均值，得到老化模型。

50、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一老化模型，如下所示：

51、soh1＝f(δv1)；

52、式中，soh1為第一電池健康狀態(tài)值，δv1為第一電壓跌落值。

53、在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述第一電壓跌落值獲取模塊，用于實時獲取所述電池的電池電荷狀態(tài)值后，還包括：

54、判斷所述電池電荷狀態(tài)值是否小于預設電池電荷狀態(tài)閾值，若是，則獲取所述電池的電池溫度；

55、判斷所述電池溫度是否大于預設電池溫度閾值，若是，則檢測到所述第一電池電荷狀態(tài)值滿足所述目標電池電荷狀態(tài)值。

56、本發(fā)明還提供了一種終端設備，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上述任意一項所述的磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法。

57、本發(fā)明還提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)包括存儲的計算機程序，其中，在所述計算機程序運行時控制所述計算機可讀存儲介質(zhì)所在設備執(zhí)行如上述任意一項所述的磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法。

58、本發(fā)明實施例一種磷酸鐵鋰電池的電池健康狀態(tài)估算方法及裝置，與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果：

59、通過在確定目標車輛的電池進入快充狀態(tài)后，基于所述電池的第一電池電荷狀態(tài)值，獲取所述電池的電壓跌落值；分別將所述電壓跌落值輸入到預生成的老化模型中，以使所述老化模型輸出電池健康狀態(tài)值，并基于所述電池健康狀態(tài)值，計算并得到所述電池的電池健康總狀態(tài)值；與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的技術方案獲取電池在快充過程中出現(xiàn)的電壓跌落值，基于老化模型描述電壓跌落值與電池的電池健康狀態(tài)之間的關系，實現(xiàn)對電池健康狀態(tài)的估算，提高對電池健康狀態(tài)的估算準確值；且在估算過程中無需對車輛進行額外工況的設定或特殊操作，能實現(xiàn)在無感的情況下完成對電池的電池健康狀態(tài)估算。

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