[發明專利]一種電池功率衰減程度的檢測方法

有效

• 申請號: 201611216545.1
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106646259B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 李勇華;張志偉
• 申請（專利權）人: 上海思致汽車工程技術有限公司
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司31225
• 代理人: 葉敏華

技術領域

本發明涉及汽車電池領域，尤其是涉及一種電池功率衰減程度的檢測方法。

背景技術

在電動汽車上高壓電氣部件有許多，如高壓電池包，高壓分線盒，電機控制器，空調控制器，DC/DC，充電器等，動力電池是最關鍵的部件之一。動力電池的性能通常隨使用程度和使用和存儲時間增加而變弱。這種變弱有兩種表現形式：電池容量(capacity)變化(變小)，以及充放電功率能力在同樣的儲電程度和溫度下變化(變小)。行業上，對于電池容量，一般損失20％以上即表明電池不再具有足夠的容量。

電池功率衰減的表征通常表現在電池電阻的增加。行業上沒有一個統一的規定，但是，一般電阻增加與同樣溫度和充電量情況下的充放電功率成反比。行業上一般通過壽命開始BOL(Begin-of-Life)時的電阻和現在的電阻的比較，來決定功率損耗衰減的程度。

這種決定功率衰減的方法有兩個問題：第一，電阻與溫度緊密相關，而溫度通常只是整個模塊的溫度，而不是電池表面的溫度，具有較高的檢測不精確度，同時也會受到噪聲的影響。第二，目前的電池壽命檢測都是在線進行，很難確定某一個時間點上的電阻估計一定是精確的，因此，用一個點的電阻估計值來確定電池功率衰減程度有很大的局限性。

發明內容

本發明的目的是針對上述問題提供一種電池功率衰減程度的檢測方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種電池功率衰減程度的檢測方法，用于檢測電動汽車中動力電池的衰減程度，所述方法包括下列步驟：

1)判斷當前時刻動力電池是否處于有效范圍內，若是則檢測當前時刻動力電池的電阻值R_j，若否則返回繼續判斷；

2)根據步驟1)得到的電阻值R_j，計算并存儲當前動力電池的電阻因子β_j；

3)判斷存儲的電阻因子是否達到估計量N，若是則進入步驟4)，若否則返回步驟1)；

4)計算存儲的所有電阻因子β_j的最小均方差，得到最小均方電阻因子β；

5)根據得到的最小均方電阻因子β計算衰減程度評估值ε；

6)根據衰減程度評估值ε判斷動力電池的衰減程度。

所述檢測當前時刻動力電池的電阻值R_j具體為：

11)記錄當前時刻動力電池的電壓值u_j、電流值i_j和溫度τ_j；

12)根據步驟11)得到的電壓值u_j、電流值i_j和溫度τ_j，利用參數估計方法遞歸得到當前時刻動力電池的電阻值R_j。

所述參數估計方法包括卡爾曼濾波法和最小二乘法。

所述當前動力電池的電阻因子β_j具體為：

其中，τ_j為當前時刻動力電池的溫度，R₀為動力電池壽命開始時的電阻值。

所述最小均方電阻因子β具體為：

所述估計量N的取值范圍為100～2000。

所述衰減程度評估值ε具體為：

其中，β₀為動力電池壽命開始時的電阻因子值。

所述步驟6)具體為：

61)判斷衰減評估值ε是否大于壽命終止值CAL3，若是則表明動力電池已經結束壽命，若否則進入步驟62)；

62)判斷衰減評估值ε是否大于有限功率運行標定值CAL2，若是則表明動力電池處于有限功率運行狀態，若否則進入步驟63)；

63)判斷衰減評估值ε是否大于衰減報警值CAL1，若是則表明動力電池已發生功率衰減，若否則表明動力電池還未發生功率衰減，返回步驟61)。

所述有效范圍包括動力電池處于溫度閾值內和動力電池的電阻值R_j對應的時刻在時間閾值內。

所述溫度閾值的范圍為15～30℃，所述時間閾值的范圍為不大于24小時。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

(1)與直接比較電阻值來判斷電池衰減程度的方法相比，本方法提出以電阻因子β來作為衰減程度的判別標準，由于電阻因子β本身是一個與溫度無關的參數，因此本方法可以有效地降低電壓電流和溫度的測量誤差的影響。