[發(fā)明專利]一種防過載的動力電池充放電監(jiān)管控制方法

有效

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• 申請日: 2019-04-17
• 公開（公告）號: CN109980309B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設計）人: 姚雷;陳向田;孫振;李志強;劉強;郭梁;董俊杰;劉志鵬
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業(yè)學院
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/44;H01M10/48;G01R31/3842;B60L3/00;B60L58/12
• 代理公司: 鄭州優(yōu)盾知識產權代理有限公司 41125
• 代理人: 栗改

本發(fā)明提出了一種防過載的動力電池充放電監(jiān)管控制方法，其步驟如下：通過電壓變化率計算待測動力電池各個溫度和不同SOC處的電流充/放電極限倍率；通過最大電流充/放電倍率確定不同溫度和SOC處的充/放電上限電壓；將各個溫度下電流充/放電倍率作為過載電流閾值，不同溫度下和SOC處的充電上限電壓及放電上限電壓作為電池老化故障閾值，判斷故障持續(xù)時間是否超過所設偶然持續(xù)時間，發(fā)出報警信號；老化后對動力電池容量進行重新標定，校正當前電池容量下的充電上限電壓及放電上限電壓。本發(fā)明將電流最大加載倍率和電壓工作區(qū)間作為整車電池系統(tǒng)工作的監(jiān)控對象，操作方便，可靠性高，易于判定工作狀態(tài)，辨識故障類型，提高了系統(tǒng)的可行性和可靠性。

技術領域

本發(fā)明涉及動力電池監(jiān)管的技術領域，尤其涉及一種防過載的動力電池充放電監(jiān)管控制方法。

背景技術

動力電池作為能源儲備設備，在日常生活中發(fā)揮著重要的作用。為減少動力電池濫用現(xiàn)象的發(fā)生，需對動力電池的狀態(tài)進行實時監(jiān)控與診斷，因此研究和開發(fā)動力電池故障診斷系統(tǒng)具有重要意義和工作價值。動力電池故障診斷系統(tǒng)是各種材料電池管理系統(tǒng)重要的組成部分，該系統(tǒng)通過實時監(jiān)測電池的充放電電流、電壓、溫度等電池狀態(tài)數(shù)據(jù)，對動力電池可能存在的故障進行判斷，給出相應的處理措施，避免動力電池發(fā)生嚴重的故障，保障動力電池管理系統(tǒng)的可靠性和安全性，延長動力電池的使用壽命。

動力電池組在整車使用過程中，由于汽車自身空間的局限性，使得動力電池組內部單體實時遭受不同程度的溫度應力、充放倍率以及加載模式等應力沖擊，造成電池極易出現(xiàn)不同程度的老化故障和過載現(xiàn)象。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有整車動力電池系統(tǒng)實時遭受多種耦合應力沖擊，易造成動力電池組老化程度的不一致，致使單體電池頻繁處于過充/放、過載狀態(tài)或能量利用率低下等技術問題，本發(fā)明提出一種防過載的動力電池充放電監(jiān)管控制方法，限定動力電池組在不同環(huán)境應力下的加載閥值，確保系統(tǒng)的安全性和可靠性，延長其整車的使用壽命。

為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的：一種防過載的動力電池充放電監(jiān)管控制方法，其步驟如下：

步驟一：檢測待測動力電池是全新電池或是使用過一段時間的電池，如果是使用過一段時間的電池對其進行小電流容量測試，標定當前容量值；

步驟二：通過電壓變化率計算待測動力電池各個溫度和不同SOC處的電流充/放電極限倍率；

步驟三：通過最大電流充電倍率確定不同溫度和SOC處的充電上限電壓；通過最大電流放電倍率確定不同溫度和SOC處的放電上限電壓；

步驟四：將不同溫度下和SOC處的電流充/放電極限倍率、充電上限電壓及放電上限電壓輸入到動力電池故障診斷系統(tǒng)；

步驟五：動力電池故障診斷系統(tǒng)的溫度采集模塊實時檢測動力電池的工作溫度，SOC模塊實時采集動力電池的實時SOC；

步驟六：動力電池故障診斷系統(tǒng)判斷電流采集模塊實時檢測的充電電流或放電電流是否超過當前溫度下和SOC處步驟二計算的相應的電流充電倍率或電流放電倍率，若不超過返回步驟五；若超過則計時器開始工作，當故障持續(xù)時間t’超過所設偶然持續(xù)時間t，則動力電池故障診斷系統(tǒng)判斷當前電池加載倍率過大并發(fā)出報警信號，當故障持續(xù)時間t’不超過所設偶然持續(xù)時間t，計時器清零；

步驟七：動力電池故障診斷系統(tǒng)判斷電壓采集模塊檢測的實施充電電壓是否超過步驟四計算的當前溫度下和SOC處的充電上限電壓，若不超過返回步驟五；若超過則計時器開始工作，當故障持續(xù)時間t’超過所設偶然持續(xù)時間t，則動力電池故障診斷系統(tǒng)判斷當前電池老化故障，轉入步驟九；當故障持續(xù)時間t’不超過所設偶然持續(xù)時間t，計時器清零；