[發(fā)明專利]基于新能源汽車儲能需求的鋰離子電池的設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810671290.0
• 申請日: 2018-06-26
• 公開（公告）號: CN108832187B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翁欣狄;吳恩慧;錢波
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波中科孚奇能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058;H01M10/0525;H01M10/44
• 代理公司: 北京久維律師事務(wù)所 11582
• 代理人: 邢江峰

1.一種基于新能源汽車儲能需求的鋰離子電池的設(shè)計方法，其特征在于，包括：

S1獲取新能源汽車的動力系統(tǒng)的參數(shù)，其中，所述動力系統(tǒng)參數(shù)包括：車輛需求功率及功率譜，驅(qū)動電機(jī)功率、轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速，傳動系速比，直流總線電壓，能量管理系統(tǒng)參數(shù)；

S2根據(jù)所述動力系統(tǒng)參數(shù)預(yù)設(shè)匹配的鋰離子電池的設(shè)計參數(shù)；

S3基于所述的鋰離子電池的設(shè)計參數(shù)，進(jìn)行鋰離子電池的生產(chǎn)，得到樣本電池；

S4對樣本電池進(jìn)行各項性能測試，得到電池的內(nèi)阻、容量和功率衰減的循環(huán)特性，

若樣本電池的各項性能測試均達(dá)到預(yù)設(shè)合格要求，則采用該樣本電池對應(yīng)的預(yù)設(shè)值作為鋰離子電池的各項性能的實(shí)際生產(chǎn)值；

若樣本電池的至少一項性能測試達(dá)不到預(yù)設(shè)合格要求，則重新設(shè)定所述鋰離子電池的電芯的預(yù)設(shè)值，且重復(fù)步驟S2至S4；

S4對樣本電池進(jìn)行各項性能測試，得到電池的內(nèi)阻、容量和功率衰減的循環(huán)特性具體包括：

S4.1通過電動汽車電池管理系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測電動汽車在各固定線路運(yùn)行時，電池的電壓和電流輸出情況，將電池工況運(yùn)行數(shù)據(jù)保存；

S4.2分析電池工況運(yùn)行數(shù)據(jù)文件，提取電動汽車在某條線路運(yùn)行時的電池工況運(yùn)行數(shù)據(jù)，并根據(jù)電池檢測設(shè)備要求將該電池工況運(yùn)行數(shù)據(jù)處理成某條電動汽車線路的電池工況運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)；

S4.3將該條電動汽車線路的電池工況標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)導(dǎo)入電池檢測設(shè)備，設(shè)置電池檢測的保護(hù)參數(shù)后，按該工況條件對被檢測電池進(jìn)行循環(huán)充放電檢測，記錄被檢電池模擬工況運(yùn)行的檢測數(shù)據(jù)；

S4.4分析被檢電池模擬工況運(yùn)行的檢測數(shù)據(jù)，得到電池的內(nèi)阻、容量和功率衰減的循環(huán)特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于新能源汽車儲能需求的鋰離子電池的設(shè)計方法，其特征在于，所述S4對樣本電池進(jìn)行各項性能測試還包括確定樣本電池的壽命，所述確定樣本電池的壽命的具體方法包括：

對所述樣本電池進(jìn)行充電；

在第一時刻，獲取所述樣本電池的第一荷電狀態(tài)值；

在第二時刻，獲取所述樣本電池的第二荷電狀態(tài)值；

基于所述第一荷電狀態(tài)值和所述第二荷電狀態(tài)值，確定所述樣本電池的荷電狀態(tài)區(qū)間；

基于所述樣本電池的所述荷電狀態(tài)區(qū)間、所述樣本電池的標(biāo)稱容量以及在充電過程中對所述樣本電池充入的容量，確定所述樣本電池的壽命；

其中，所述確定所述樣本電池的所述壽命包括：基于所述樣本電池的所述荷電狀態(tài)區(qū)間，所述樣本電池的標(biāo)稱容量以及在充電過程中對所述樣本電池充入的容量，并且通過以下公式，來確定所述樣本電池的所述壽命，

SOH＝C/(SOC2-SOC1)/C_Rate

其中，SOH表示所確定的所述樣本電池的所述壽命，C表示對所述樣本電池充入的所述容量，SOC1表示所述第一荷電狀態(tài)值，SOC2表示所述第二荷電狀態(tài)值，(SOC2-SOC1)表示所述荷電狀態(tài)區(qū)間，C_Rate表示所述標(biāo)稱容量；

其中，所述第一時刻為充電起始時刻，所述獲取所述樣本電池的所述第一荷電狀態(tài)值包括：在所述充電起始時刻，判斷所述樣本電池是否已靜置預(yù)定時長；

如果所述樣本電池已靜置預(yù)定時長，基于所述樣本電池的當(dāng)前開路電壓并且根據(jù)所述樣本電池的開路電壓-荷電狀態(tài)曲線，確定所述樣本電池的所述第一荷電狀態(tài)值；

其中，所述判斷所述樣本電池是否已靜置所述預(yù)定時長包括：

獲取所述樣本電池的控制器的下電時長；

判斷所述控制器的所述下電時長是否已達(dá)到預(yù)定值；

如果所述控制器的所述下電時長已達(dá)到所述預(yù)定值，確定所述樣本電池已靜置所述預(yù)定時長。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于新能源汽車儲能需求的鋰離子電池的設(shè)計方法，其特征在于，所述第二時刻為充電結(jié)束時刻，所述獲取所述鋰離子電池的所述第二荷電狀態(tài)值包括：

判斷對所述鋰離子電池的充電是否已進(jìn)入涓流充電期；

如果對所述鋰離子電池的充電已進(jìn)入所述涓流充電期，獲取所述鋰離子電池在所述涓流充電期的電壓；

在所述充電結(jié)束時刻，基于所述鋰離子電池在所述涓流充電期的所述電壓并根據(jù)所述鋰離子電池的開路電壓-荷電狀態(tài)曲線，確定所述鋰離子電池的所述第二荷電狀態(tài)值。