一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法与流程

本发明属于新能源汽车电池管理，具体设计一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法。

背景技术：

1、随着中国汽车行业发展，新能源汽车也获得了快速发展。对于新能源汽车而言，电芯的运行管理有着重要意义。但是当前市场广泛应用的新能源汽车，在进行参数识别的过程中，通常通过放电电流被定义为电芯放电倍率的函数或电芯的最大放电电流，未能考虑新能源车辆在实际运行(启动，加速，匀速，减速)过程中的动态特性，即电池电芯放电电流的实际输出，电流持续的时间等情况，从而导致在电芯参数识别的结果产生偏差，从而对电芯老化和电芯寿命的评估形成较大误差。

2、发明专利内容

3、针对上述问题，本发明提供一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其采用测量新能源车辆在不同工况下的输出电流，并按照权重的大小进行hppc测试的方法，使识别的电芯参数和整车的实际需求保持一致。本发明的目的是通过以下方案实现的：

4、本发明提供一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其包括：

5、步骤s1-定义工况：定义循环工况中车辆启动、加速、匀速、减速的具体工况；

6、步骤s2-采集数据：采集车辆在每个具体工况下的放电电流、持续时间和动态特性数据；具体地，新能源车辆在循环工况下，收集新能源车辆动力电池包在起步、加速、匀速行驶和减速工况下放电电流，该电流的运行时长，soc水平，电芯的运行温度等动态特性数据的波形曲线。为了确保数据的准确性，应使用高精度的电流传感器和数据采集设备来记录数据。

7、步骤s3-数据处理：对步骤s2采集的数据进行处理，获得在每个具体工况下动力电池的放电电流幅值、持续时间和动态特性的特征数据；具体地，对从新能源整车收集的数据进行预处理和清洗，以确保该组数据的准确性和可靠性。可以使用数据处理和分析软件对数据进行滤波、去噪声和校正，以获得准确的，在不同运行工况需求下的动力电池的放电电流幅值，持续时间和动态特性的特征数据。

8、步骤s4-hppc测试：根据步骤s3获取的特征数据定义不同soc段的脉冲电流和放电时间，并据此完成hppc试验；

9、步骤s5-参数识别：根据hppc测试结果计算整车不同soc下的参数估值。

10、进一步，所述步骤s3包括：

11、步骤s31：定义具体工况的分段原则，即根据不同的驾驶场景，如启动，加速，匀速，减速将soc和电流分成不同的阶段。在每种具体工况下，可以根据数据采集得到的电流波形曲线的电流幅值和soc变化特征定义分段原则；

12、步骤s32：计算每个具体工况的时间权重，具体计算公式参照：时间权重＝(某个确定工况放下的累计持续时间)/(所有工况累计持续时间总和)

13、步骤s33：计算每个具体工况中的各个阶段不同放电电流的比例权重；

14、步骤s34：计算每个具体工况中的各个阶段不同比例权重的放电电流的放电时间。

15、进一步，所述步骤s4包括：

16、步骤s41：计算在不同soc段不同放电电流的权重；具体计算方式如下：

17、步骤s41a：计算在不同soc段下，某一放电电流出现的频次或累计持续时间；

18、步骤s41b：计算在不同soc段下，该某一放电电流在所有采集的电流样本中出现的时间占比作为其权重；

19、步骤s41c：跳转另一数值的放电电流重复步骤s41a和步骤s41b，直至已完成测试的放电电流的权重之和超过预设阈值，预设阈值应当使得尽可能多的放电电流数据包含在内，为避免高权重放电电流的漏检，预设阈值通常不低于95％，

20、在一些具体的实施方式中可以设为99％以上。

21、步骤s42：选择权重最高的放电电流作为不同soc下的试验脉冲电流，并定义其放电时间，完成第一组hppc测试；

22、步骤s43：选择不同权重的放电电流作为不同soc下的hppc试验脉冲电流并定义其放电时间，完成第二组hppc测试。

23、进一步，所述步骤s5包括：

24、步骤s51：读取第一组hppc测试获得的第一参数识别结果形成该soc段下的第一参数估值；

25、步骤s52：读取第二组hppc测试获得的第二参数识别结果，将不同放电电流下得到的第二参数识别结果加权平均，形成该soc下的第二参数估值。

26、步骤s5还包括：依据步骤s32计算的每个具体工况的时间权重，对不同具体工况下得到的第二参数估值加权平均，获取该soc段下的第三参数估值。根据以上获取的第一参数估值、第二参数估值和第三参数估值，可以用来评估电池的性能表现，并确定优化电池系统的设计和控制策略的方向。

27、本发明的有益效果在于：本发明的方法在电池电芯参数识别过程中，以整车的实际运行工况为关键性测试要素，并通过新能源车辆在每个具体工况里的放电电流定义相关的权重以及在每个具体工况里的放电电流持续时间定义相关的hppc脉冲时长，进行测试，极大地缩小了电芯参数识别的结果偏差。

技术实现思路

1.一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其特征在于，所述步骤s3包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其特征在于，所述步骤s31中根据电流波形曲线的电流幅值和soc变化特征定义对具体工况的分段原则。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其特征在于，所述步骤s4包括：

5.根据权利要求4所述的一宗基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其特征在于，所述步骤s41包括：

6.根据权利要求5所述的一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其特征在于，所述步骤s5包括：

7.根据权利要求6所述的一种基于车辆动态特性的动力电池电芯参数识别方法，其特征在于，所述步骤s5还包括：步骤s53：依据步骤s32计算的每个具体工况的时间权重，对不同具体工况下得到的第二参数估值加权平均，获取该soc段下的第三参数估值。