[發明專利]一種用于動力電池系統的動力電池壽命衰減的分析方法

在審

• 申請號: 202010301078.2
• 申請日: 2020-04-16
• 公開（公告）號: CN111323708A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 杜穎穎;宋光輝
• 申請（專利權）人: 浙江吉利新能源商用車集團有限公司;吉利四川商用車有限公司;山西吉利新能源商用車有限公司;浙江吉利控股集團有限公司
• 主分類號: G01R31/378
• 分類號: G01R31/378;G01R31/392;G01R31/396
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 康正德

本發明提供一種用于動力電池系統的動力電池壽命衰減的分析方法，涉及動力電池技術領域。分析方法包括所述電池管理系統記錄每一個所述單體電池放電至所述預設容量時的放電容量、將所述動力電池靜置預設時間后獲取每一個所述單體電池的電壓值、根據每一個所述單體電池的電壓值查找容量－開路電壓曲線，以獲得每一個所述單體電池的剩余容量、根據每一個所述單體電池的剩余容量和所述放電容量計算每一個所述單體電池的總容量、根據所述每一個所述單體電池的總容量計算每一個所述單體電池的健康度。本發明的方案能夠有效提高動力電池壽命衰減測試的準確性。

技術領域

本發明涉及動力電池領域，特別是涉及一種用于動力電池系統的動力電池壽命衰減的分析方法。

背景技術

動力電池是新能源汽車的關鍵部件，是純電動車的關鍵成本構成。動力電池的壽命直接影響著用戶的使用成本和整車的性能。磷酸鐵鋰電池由于其高安全性、長循環壽命和低成本被廣泛應用到新能源車中。

動力電池系統是由成百上千個動力電池單體通過串并聯的形式組成，單體電池在生產過程中的材料一致性，加工過程一致性以及后期使用過程中的電池管理一致性和環境一致性都會造成動力電池在實際使用過程中表現出來容量不一致性的情況，因此需要運行一段里程或者時間后，對動力電池系統進行維護并識別出容量衰減過快的動力電池單體。

動力電池系統在使用過程中表現出來的容量衰減一部分是因為單體容量衰減造成，還有一部分是由于單體本身的自放電造成，并非真實的容量衰減。

由于動力電池的容量衰減后和新電池的荷電狀態-開路電壓(SOC-OCV)曲線會發生變化，所以采用此曲線對動力電池剩余容量進行標定并不準確。

目前市場上常用的動力電池剩余容量測試方式通常有以下幾種：方法一是先將動力電池充滿電，然后進行放電，通過總的放電電量與初始容量的比值來確定電池衰減的比例，但是這種方式是融合了衰減和自放電兩部分的不一致的綜合結果，并不能表征出電池真實的容量損失。方法二是先將動力電池充滿電或者放空電，然后采用小電流的方式，對每個電芯的容量進一步充滿或者放空，消除自放電因素對電池系統總容量的影響，然后對電池進行滿放或者滿充進行容量標定。這種方式雖說可以剔除掉自放電因素的影響，但是所需的測試時間太長。方法三是采用方法二的充電方式先將電池充滿電，然后放電到30％以下，通過SOC-OCV曲線去標定電池剩余SOC，通過剩余SOC和放出的SOC評估電池的健康度(SOH)。此種方法雖說比方法二所需時間短，但是新舊電池的SOC-OCV曲線會發生變化，所以標定出來的結果會存在比較大的誤差。

發明內容

本發明的一個目的是要提供一種標定結果準確的動力電池壽命衰減的分析方法。

本發明的一個進一步的目的是提供一種用時減少的動力電池壽命衰減的分析方法。

特別地，本發明提供一種用于動力電池系統的動力電池壽命衰減的分析方法，所述動力電池系統包括電池管理系統及由多個單體電池組成的動力電池，所述分析方法包括：

所述電池管理系統記錄每一個所述單體電池放電至預設容量時的放電容量；

將所述動力電池靜置預設時間后獲取每一個所述單體電池的電壓值；

根據每一個所述單體電池的電壓值查找容量－開路電壓曲線，以獲得每一個所述單體電池的剩余容量；

根據每一個所述單體電池的剩余容量和所述放電容量計算每一個所述單體電池的總容量；

根據所述每一個所述單體電池的總容量計算每一個所述單體電池的健康度；

其中，所述容量－開路電壓曲線根據以下步驟獲得：

對試驗用動力電池單體進行放電，并按照以下步驟記錄電壓：