一种车载电池容量、衰减估算方法及系统与流程

本发明涉及车载电池容量远程估算，具体地，涉及一种车载电池容量、衰减估算方法及系统。

背景技术：

1、目前，新能源汽车和智能网联汽车已经成为全球汽车产业发展的战略方向，随着汽车、互联网、云端的不断融合，汽车的数字化时代已经到来，随之而来产生了大量的数字化数据，如何应用大数据技术挖掘其隐藏的商业价值，是当前急需思考的重要研究方向。动力电池是新能源汽车的核心组成部分，其性能情况直接影响整车的性能。而电池健康度(soh)反映了电池的变化情况，如何及时的估算电池容量和soh，对分析电池的老化状态、电池的可靠性和电池的维护更换等有着重要的意义。同时，为了保障电池的安全可用性，监督电池状态，部分地区年报要求提供每年新能源汽车的容量衰减情况。

2、现有技术中，通常利用基于高斯过程回归的贝叶斯无参数估计方法对电池容量衰退进行估计；采用容量增量分析法(incremental capacity analysis，ica)对电池soh衰退进行分析和预测；基于多岛遗传算法和高斯过程回归的锂离子电池soh估计方法。并且，当前对于电池的健康度和容量估算，大多在电芯层级进行测试。测试的方法虽然不同，然而在实车环境中，如果采取从车上拆解电池包进行测试的方法，不方便用户使用，极大降低用户的使用体验。

技术实现思路

1、为解决上述问题的至少一个方面，本发明提供一种车载电池容量估算方法，包括：数据采集装置按照设定的时间间隔获取车辆运行数据并发送至云端服务器，其中，车辆运行数据包括时间、soc、电池工况、电流和温度；所述云端服务器接收所述数据采集装置发送的车辆运行数据，并基于时间顺序对接收的车辆运行数据排序，并选择充电循环内的车辆运行数据；根据充电循环内的车辆运行数据的电流估算充电循环对应的电量变化值；根据充电循环内的车辆运行数据的soc估算充电循环对应的soc变化值；根据充电循环对应的电量变化值和soc变化值估算车载电池的电池容量。

2、优选地，所述云端服务器接收所述数据采集装置发送的车辆运行数据步骤之后，基于时间顺序对所述车辆运行数据排序步骤之前还包括：判断车辆运行数据是否合格，若不合格则调节所述数据采集装置以修改采集的车辆运行数据，若合格则基于时间顺序对车辆运行数据排序。

3、优选地，根据按照时间顺序排列的车辆运行数据的电池工况选择充电循环内的车辆运行数据的步骤包括：根据按照时间顺序排序的车辆运行数据在设定时间间隔内顺序排列的相邻车辆运行数据的电池工况均为充电状态时，则该设定时间间隔内的车辆运行数据为一个充电循环。

4、优选地，还包括基于设定的充电初始soc阈值和充电结束soc阈值判断车辆运行数据中的soc值，选择充电循环内的运行数据。

5、优选地，还包括基于车辆运行数据的时间判断充电循环内的数据是否丢失，当丢失数据大于设定阈值时，放弃车辆充电循环对应的车辆运行数据。

6、另一方面，提供一种车载电池容量衰减估算方法，包括：采用如前所述的车载电池容量估算方法估算车载电池的多个充电循环对应的电池容量；计算多个充电循环中的每一个充电循环对应的平均温度和平均电流；根据多个充电循环的电池容量、平均温度、平均电流和车载电池的标称容量估算车载电池的容量衰减值。

7、优选地，根据多个充电循环的电池容量、平均温度、平均电流和车载电池的标称容量估算车载电池的衰减值的步骤还包括：根据设定的温度阈值划分温度区间；根据设定的电流取值划分电流区间；根据多个充电循环中的每一个充电循环的平均温度和平均电流分别确定其所属温度区间和电流区间；车载电池在任一温度区间的容量衰减值等于该温度区间对应的不同电流区间的充电循环电池容量平均值与车载电池标称容量的比值。

8、另一方面，还提供一种车载电池的估算系统，包括：数据采集装置，所述数据采集装置设置在车辆上，所述数据采集装置用于采集车辆运行数据，车辆运行数据包括时间、soc、电池工况、电流和温度；云端服务器，所述云端服务器与所述数据采集装置通信连接，并接收所述数据采集装置采集的车辆运行数据，所述云端服务器包括容量估算单元容量和衰减估算单元，所述容量估算单元采用如前任一所述的车载电池容量估算方法电池容量，所述容量衰减估算单元与所述容量估算单元通信连接，所述容量估算单元接收所述容量估算单元估算的电池容量，并接收所述车辆运行数据，所述容量估算单元采用如前任一所述的车载电池容量衰减估算方法估算电池容量衰减值。

9、本发明的车载电池容量、衰减量估算方法及系统具有以下有益效果：利用了车辆产生的大数据信息，无需拆解电池包即可估算动力电池当前状况，避免耽误用户使用；并且根据国家法规要求，建立了电动汽车远程服务与管理系统，所有新能源汽车都需要上传rtm数据，本发明依据此部分大数据，无需额外增加传感器，具有更高的经济性和可用性。

技术特征：

1.一种车载电池容量估算方法，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，所述云端服务器接收所述数据采集装置发送的车辆运行数据步骤之后，基于时间顺序对所述车辆运行数据排序步骤之前还包括：判断车辆运行数据是否合格，若不合格则调节所述数据采集装置以修改采集的车辆运行数据，若合格则基于时间顺序对车辆运行数据排序。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据按照时间顺序排列的车辆运行数据的电池工况选择充电循环内的车辆运行数据的步骤包括：根据按照时间顺序排序的车辆运行数据在设定时间间隔内顺序排列的相邻车辆运行数据的电池工况均为充电状态时，则该设定时间间隔内的车辆运行数据为一个充电循环。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括基于设定的充电初始soc阈值和充电结束soc阈值判断车辆运行数据中的soc值，选择充电循环内的运行数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括基于车辆运行数据的时间判断充电循环内的数据是否丢失，当丢失数据大于设定阈值时，放弃车辆充电循环对应的车辆运行数据。

6.一种车载电池容量衰减估算方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据多个充电循环的电池容量、平均温度、平均电流和车载电池的标称容量估算车载电池的衰减值的步骤还包括：

8.一种车载电池的估算系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开一种车载电池容量、衰减估算方法及系统，包括：数据采集装置按照设定的时间间隔获取车辆运行数据并发送至云端服务器，其中，车辆运行数据包括时间、SOC、电池工况、电流和温度；所述云端服务器接收所述数据采集装置发送的车辆运行数据，并基于时间顺序对接收的车辆运行数据排序，并选择充电循环内的车辆运行数据；根据充电循环内的车辆运行数据的电流估算充电循环对应的电量变化值；根据充电循环内的车辆运行数据的SOC估算充电循环对应的SOC变化值；根据充电循环对应的电量变化值和SOC变化值估算车载电池的电池容量。

技术研发人员：白云飞,吴一龙,刘颖,金华,张舟,仝鑫
受保护的技术使用者：一汽-大众汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15