[發明專利]一種動力電池運行壽命預測和預測裝置

有效

• 申請號: 201610267154.6
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN107317057B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 李德偉
• 申請（專利權）人: 寶沃汽車（中國）有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42
• 代理公司: 北京匯智勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11346
• 代理人: 朱登河

1.一種動力電池運行壽命預測方法，其特征在于，包括：

根據動力電池在任一典型使用條件下的壽命數據確定動力電池在該典型使用條件下的單位容量損失，其中，單位容量損失包括擱置時每單位時間內的擱置容量損失和每輸出單位電量所造成的循環容量損失；

根據動力電池在各典型使用條件下的單位容量損失，采用插值方法確定動力電池在任一恒定使用條件下的單位容量損失；所述典型使用條件包括電流和電池溫度，所述恒定使用條件是指在單位時間內使用條件不變或視為不變；

根據動力電池在任一恒定使用條件下的單位容量損失以及動力電池在一個氣候周期中各單位時間內的實時使用條件進行容量損失的累加計算，確定出動力電池在一個氣候周期內的累計容量損失；所述動力電池在一個氣候周期中各單位時間內的實時使用條件包括：動力電池在一個氣候周期中各單位時間內的電流實時值和動力電池溫度實時值；

根據動力電池在一個氣候周期內的累計容量損失以及動力電池壽命終止時的總容量損失確定動力電池的運行壽命。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據動力電池在任一典型使用條件下的壽命數據確定動力電池在該典型使用條件下的單位容量損失包括：

將動力電池壽命終止時的總容量損失除以動力電池在任一典型電池溫度下擱置時的總使用時間，得到動力電池在該典型電池溫度下擱置時每單位時間內的擱置容量損失；

根據動力電池在任一典型電流和典型電池溫度下的總循環次數以及動力電池壽命終止時的總容量損失確定每次循環的平均容量損失，根據每次循環的平均容量損失以及每次循環輸出的電量，確定動力電池在該典型電流和典型電池溫度下每輸出單位電量所造成的循環容量損失。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，其中，動力電池在一個氣候周期中各單位時間內的實時使用條件包括：動力電池在一個氣候周期中各單位時間內的電流實時值和動力電池溫度實時值；

采用以下方法得到動力電池在一個氣候周期中各單位時間內的實時使用條件：

根據動力電池的使用工況采用仿真工具仿真得到動力電池在一個氣候周期中各單位時間內的電流實時值、電壓實時值、開路電壓實時值；

根據動力電池在一個氣候周期中各單位時間內的電流實時值、電壓實時值、開路電壓實時值以及動力電池溫度實時值建立生熱速率的關系表示；

根據動力電池、車艙、太陽以及大氣間的數學模型分別建立動力電池溫度實時值的關系表示和車艙溫度實時值的關系表示；

根據生熱速率的關系表示、動力電池溫度實時值的關系表示和車艙溫度實時值的關系表示確定一個氣候周期中各單位時間內的動力電池溫度實時值。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，

生熱速率的關系表示為

動力電池溫度實時值的關系表示為

車艙溫度實時值的關系表示為

其中，Q_t表示當前單位時間t內的生熱速率，I_t、V_t和OCV_t、分別表示動力電池當前單位時間t內的電流實時值、電壓實時值和開路電壓實時值、開路電壓隨電池溫度變化的變化率實時值，T1_t、T2_t、T3_t分別表示當前單位時間t內的動力電池溫度實時值、車艙溫度實時值、大氣溫度實時值，R₁₂、R₁₃、R₂₃分別表示動力電池與車艙間的熱阻、動力電池與大氣間的熱阻、車艙與大氣間的熱阻，S1_t、S2_t分別表示當前單位時間t內太陽對動力電池、車艙的輻射強度，CP1、CP2分別表示動力電池、車艙的熱容量；其中，R₁₂、R₁₃、R₂₃、CP1、CP2通過實車測試得到，S1_t、S2_t根據動力電池布置情況及運行區域的太陽輻射強度情況得到，T3_t根據運行區域的大氣溫度情況得到。

5.如權利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，其中，一個氣候周期的時長包括一年，單位時間包括小時或分鐘。