[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

本發明公開了一種動力電池運行壽命預測和預測裝置，涉及電動汽車技術領域。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，包括擱置容量損失和循環容量損失；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；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；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。從而提高變化溫度環境下動力電池運行壽命預測的準確性。

技術領域

本發明涉及電動汽車技術領域，特別是涉及一種動力電池運行壽命預測和預測裝置。

背景技術

在電動汽車領域中，動力電池的使用壽命對購車人來說意味著動力電池在能夠保持一定續航里程的情況下開到報廢時的年限。壽命長的動力電池可以和車輛等壽命，壽命太短的話，在整車報廢前就要更換。對汽車廠家而言，搭載壽命短的動力電池意味著其車輛的售后成本比較高，品牌美譽度也會下降。因此，如何準確地預測動力電池的運行壽命就成了一個亟待解決的問題。

目前普遍采用的方案是根據動力電池恒定條件下的循環壽命來估算動力電池的運行壽命。以目前經常采用的磷酸鐵鋰電池為例，假設25℃和45℃下的1C/1C(1倍容量大小的電流充電和放電)壽命分別是n₁次、n₂次，25℃和45℃下的0.5C/0.5C(0.5倍容量大小的電流充電和放電)壽命分別是n₃次、n₄次，分析整車運行工況的平均電流I_a和運行地域的平均溫度T_a，采用插值方法得出在T_a下的恒流充放電次數n₇。在得到運行工況下的充放電壽命n₇之后，根據整車使用工況(例如使用工況為每天運行h小時，每星期運行d天)以及電池的容量，計算出電池循環充放電n₇次能夠支持的天數或星期數，從而估算出電池的壽命。

然而，在車輛實際運行過程中，電池的電流和溫度是經常在波動的。現有技術采用恒定的平均電流和平均溫度近似實際工況的方法，雖然能從一定程度上反映車輛在目標工作環境下的工作情況，但是電池的壽命隨溫度高低和電流大小的變化并不是線性的。當電池的溫度處于適宜溫度(如25℃)，電池的壽命較長，而當處于高溫(如45℃或更高)或低溫(如-10℃或更低)下，繼續進行充放電，電池的循環壽命將會急劇縮減(如某型號電池在25℃下循環壽命3000次，而在45℃時相同電流充放電的循環壽命只有1600次)。如果電動車運行在四季分明的地區，冬夏溫差較大，采用平均電流、平均溫度近似工況估計循環壽命的方案將會產生較大的誤差。

發明內容

本發明的一個目的在于提高變化溫度環境下動力電池運行壽命預測的準確性。

為實現上述目的，本發明提供一種動力電池運行壽命預測方法，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；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；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。