车辆、电池管理系统及电池健康状态检测方法、装置与流程

    技术2025-11-14  2


    本申请涉及车辆,特别是涉及一种车辆、电池管理系统及电池健康状态检测方法、装置。


    背景技术:

    1、随着对电动车辆研究的不断深入,对动力电池与电池管理系统(batterymanagement system,bms)的研究也越来越多。动力电池有多种,如磷酸铁锂(lifepo4)电池、三元锂电池等。其中,磷酸铁锂电池具有安全系数高、电池能量密度大、成本较低等优点,受到的关注较多,应用范围较广。

    2、为保证电池组健康长久稳定运行,电池管理系统需要估算的一个重要指标就是电池健康状态(state of health,soh)。电池健康状态可以用于表征动力电池老化程度以及电池实际可用容量的大小。随着循环次数和使用时间的增加,车载动力电池会逐渐老化,实际容量也会逐渐减小。

    3、目前可以通过保证充放电过程的完整性,获取电池的实际容量,估算得到电池健康状态。这种方式需要对电池进行完全充放电操作,不利于电池的广泛和长久使用,进而限制了电动车辆的量产和推广。


    技术实现思路

    1、本申请的目的是提供一种车辆、电池管理系统及电池健康状态检测方法、装置,以对磷酸铁锂电池健康状态进行有效检测,不需要对电池进行完全充放电操作,有利于电池的广泛和长久使用,有助于电动车辆的量产和推广。

    2、为解决上述技术问题,本申请提供如下技术方案:

    3、第一方面,提供一种电池健康状态检测方法,包括:

    4、确定磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段;

    5、基于所述目标时间段的电流数据的安时积分,获得所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量;

    6、根据所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量以及所述磷酸铁锂电池的额定容量,确定所述磷酸铁锂电池的健康状态。

    7、可选地,所述确定磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段,包括:

    8、在所述磷酸铁锂电池放电至电压小于或等于第一阈值时,开启电压变化率的监测,所述第一阈值为所述端电压与剩余电量曲线的第一平台区的电压阈值;

    9、在所述磷酸铁锂电池充电过程中,将电压变化率从小于或等于第二阈值变为大于所述第二阈值的时刻确定为第一时刻,所述第二阈值为中间上升区的电压变化率阈值;

    10、将电压变化率从大于所述第二阈值变为小于或等于所述第二阈值的时刻确定为第二时刻;

    11、将所述第一时刻和所述第二时刻之间的时间段确定为所述中间上升区对应的目标时间段。

    12、可选地,所述根据所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量以及所述磷酸铁锂电池的额定容量,确定所述磷酸铁锂电池的健康状态,包括:

    13、根据所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量,确定所述磷酸铁锂电池的当前实际容量;

    14、基于所述当前实际容量以及所述磷酸铁锂电池的额定容量,确定所述磷酸铁锂电池的健康状态。

    15、可选地,所述根据所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量,确定所述磷酸铁锂电池的当前实际容量,包括:

    16、确定所述中间上升区的剩余电量临界点的差值;

    17、基于所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量和所述差值,确定所述磷酸铁锂电池的当前实际容量。

    18、可选地,所述基于所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量和所述差值,确定所述磷酸铁锂电池的当前实际容量,包括:

    19、将所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量和所述差值的比值,确定为所述磷酸铁锂电池的当前实际容量。

    20、可选地,所述基于所述当前实际容量以及所述磷酸铁锂电池的额定容量,确定所述磷酸铁锂电池的健康状态,包括:

    21、将所述当前实际容量与所述磷酸铁锂电池的额定容量的比值,确定为所述磷酸铁锂电池的健康状态值;

    22、基于所述健康状态值确定所述磷酸铁锂电池的健康状态。

    23、可选地,所述确定磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段,包括:

    24、在达到设定的检测触发条件的情况下,确定磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段。

    25、第二方面,提供一种电池健康状态检测装置,包括:

    26、第一确定模块,用于确定磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段;

    27、获得模块,用于基于所述目标时间段的电流数据的安时积分,获得所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量;

    28、第二确定模块,用于根据所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量以及所述磷酸铁锂电池的额定容量,确定所述磷酸铁锂电池的健康状态。

    29、第三方面,提供一种电池管理系统,包括:

    30、存储器,用于存储计算机程序;

    31、处理器,用于执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的电池健康状态检测方法的步骤。

    32、第四方面,提供一种车辆,包括车体,以及部署在所述车体内如第三方面所述的电池管理系统,以及磷酸铁锂电池。

    33、第五方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的电池健康状态检测方法的步骤。

    34、第六方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机指令,所述计算机指令存储在计算机可读存储介质中,且适于由处理器读取并执行,以使得具有所述处理器的计算机设备执行如第一方面所述的电池健康状态检测方法的步骤。

    35、应用本申请实施例所提供的技术方案,先确定出磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段,然后基于目标时间段的电流数据的安时积分,获得磷酸铁锂电池在目标时间段的电池容量,再根据磷酸铁锂电池在目标时间段的电池容量以及磷酸铁锂电池的额定容量,确定磷酸铁锂电池的健康状态。通过磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段的安时积分,实现对磷酸铁锂电池健康状态的有效检测,不需要对电池进行完全充放电操作,有利于电池的广泛和长久使用,有助于电动车辆的量产和推广。

    36、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。



    技术特征:

    1.一种电池健康状态检测方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量以及所述磷酸铁锂电池的额定容量,确定所述磷酸铁锂电池的健康状态,包括:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量,确定所述磷酸铁锂电池的当前实际容量,包括:

    5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述磷酸铁锂电池在所述目标时间段的电池容量和所述差值,确定所述磷酸铁锂电池的当前实际容量,包括:

    6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述基于所述当前实际容量以及所述磷酸铁锂电池的额定容量,确定所述磷酸铁锂电池的健康状态,包括:

    7.根据权利要求1至6之中任一项所述的方法,其特征在于,所述确定磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段,包括:

    8.一种电池健康状态检测装置,其特征在于,包括:

    9.一种电池管理系统,其特征在于,包括:

    10.一种车辆,其特征在于,包括车体,以及部署在所述车体内如权利要求9所述的电池管理系统,以及磷酸铁锂电池。


    技术总结
    本申请公开了一种车辆、电池管理系统及电池健康状态检测方法、装置,该方法包括以下步骤:确定磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段;基于目标时间段的电流数据的安时积分,获得磷酸铁锂电池在目标时间段的电池容量;根据磷酸铁锂电池在目标时间段的电池容量以及磷酸铁锂电池的额定容量,确定磷酸铁锂电池的健康状态。应用本申请所提供的技术方案,通过磷酸铁锂电池的端电压与剩余电量曲线的中间上升区对应的目标时间段的安时积分,实现对磷酸铁锂电池健康状态的有效检测,不需要对电池进行完全充放电操作,有利于电池的广泛和长久使用,有助于电动车辆的量产和推广。

    技术研发人员:卢琦,薛相雷,赵景宇,余琦
    受保护的技术使用者:北京及云智能科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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