[發明專利]一種磷酸鐵鋰動力電池壽命預測方法

在審

• 申請號: 202010559317.4
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111707954A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 劉仕強;王芳;白廣利;林春景;馬天翼;韋振;李榮宇;陳立鐸
• 申請（專利權）人: 中汽研汽車檢驗中心（天津）有限公司;中國汽車技術研究中心有限公司
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392
• 代理公司: 天津企興智財知識產權代理有限公司 12226
• 代理人: 劉影

本發明涉及一種磷酸鐵鋰動力電池壽命預測方法，本發明可以實現車用磷酸鐵鋰動力電池壽命的預測，有利于搭載磷酸鐵鋰動力電池的新能源車輛的使用壽命預測，為消費者提供準確的車輛運行狀態信息；依據本發明提出的預測方法，可以在不進行完整充電過程的情況下，基于本發明提出的區間充電容量實現對磷酸鐵鋰動力電池的壽命的預測，具備極高的實用價值，并且具備高度工程化應用的條件。

技術領域

本發明涉及磷酸鐵鋰動力電池壽命的測試和預測方法，特別涉及電動汽車充電工況下的一種用區間充電容量對車用磷酸鐵鋰動力電池壽命進行預測的方法。

背景技術

隨著新能源汽車的發展和品質提升，在國家的大力扶植和產業政策的激勵下，新能源汽車逐漸進入千家萬戶，市場保有量逐步提升。但是，在實際使用過程中，仍然存在一些需要提升和完善的領域，包括充電的便捷性、車輛的安全性和車輛使用壽命等。對于國內普通消費者而言，新能源車輛的使用壽命依然是普遍關注的問題。而決定新能源汽車使用壽命的關鍵因素就是動力電池的使用壽命。

目前，行業內針對動力電池使用壽命的預測主要以經驗模型為主，多數通過放電容量、直流內阻等變化實現對電池壽命的預測。然而，由于實車使用過程中，行駛工況復雜，模型中使用的恒流放電容量和直流內阻等參數難以獲得，因此在預測電池使用壽命時很難實現，造成了目前行業內動力電池實車使用壽命預測難的境地。

為解決上述技術問題，CN107728072A公開了一種鋰離子電池循環壽命的快速預測方法，其是利用車用三元鋰離子電池線性度較高的充放電曲線(如圖1所示，無電壓平臺)實現循環壽命的快速預測；而并未給出對同樣應用較為廣泛的車用磷酸鐵鋰動力電池循環壽命的快速預測方法。且本領域技術人員均知曉車用磷酸鐵鋰動力電池循環壽命預測較難，主要是由于車用磷酸鐵鋰動力電池在充電和放電過程中均存在明顯的電壓平臺期(如圖2所示)，在放電平臺和充電平臺間,電池的電壓變化很小，對容量的預測造成很大的難度，即增加了磷酸鐵鋰動力電池循環壽命的預測難度。

因此，有必要針對車用磷酸鐵鋰動力電池的壽命預測開展深入的研究和攻關，制定具備高可行性便于工程化應用的壽命預測技術，對搭載磷酸鐵鋰動力電池的新能源汽車實現使用壽命的快速判定和預測。

發明內容

本發明的目的是制定車用磷酸鐵鋰動力電池壽命預測的方法，該方法主要是面向搭載磷酸鐵鋰電池系統的新能源汽車的使用壽命估算策略。通過對充電過程中區間充電容量的分析，并結合經驗模型，實現以區間充電容量代替全量程放電容量進行壽命預測的技術，可以極大的提高磷酸鐵鋰動力電池壽命預測的便捷性和可推廣性，為搭載磷酸鐵鋰動力電池的新能源車輛的使用壽命預測提供強大的支撐和保障。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種磷酸鐵鋰動力電池壽命預測方法，包括以充電容量替代放電容量進行電池壽命預測的過程。

進一步，所述充電容量為區間充電容量，該區間充電容量對應的電壓區間為3.3-3.6V。

進一步，容量保持率為65％的電池壽命預測模擬曲線分為線性段和非線性段；

線性段的模擬曲線公式為y₁＝a₁+b₁*x，a₁＝1.0018，b₁＝-1.6036E-4，R²＝0.998；

非線性段的模擬曲線公式為y₂＝a₂+b₂*x+c₂*x²，a₂＝0.7554，b₂＝4.3724E-4，c₂＝-3.6203E-7，R²＝0.996；