《增程式电动车动力电池健康状态的检测方法及系统.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《增程式电动车动力电池健康状态的检测方法及系统.pdf(17页完整版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103760493 A (43)申请公布日 2014.04.30 CN 103760493 A (21)申请号 201410023240.3 (22)申请日 2014.01.17 G01R 31/36(2006.01) (71)申请人 安徽江淮汽车股份有限公司 地址 230022 安徽省合肥市东流路 176 号 (72)发明人 徐爱琴 夏顺礼 赵久志 秦李伟 (74)专利代理机构 北京维澳专利代理有限公司 11252 代理人 王立民 吉海莲 (54) 发明名称 增程式电动车动力电池健康状态的检测方法 及系统 (57) 摘要 本发明公开了一种增程式电动车动力电池健 康状。
2、态的检测方法及系统, 方法包括 : 获取增程 式电动车所处环境的环境温度和环境湿度 ; 获取 动力电池温度 ; 获取所述增程式电动车的行驶环 境信息 ; 从第一电池容量衰减表中获取与所述环 境温度、 环境湿度、 动力电池温度和行驶环境信息 相对应的第一累计充电容量序列 ; 根据所述第一 累计充电容量序列计算所述动力电池的第一健康 状态。本发明所述的增程式电动车动力电池健康 状态的检测方法及系统, 考虑到了影响动力电池 性能状态和循环寿命的因素, 使得得出的健康状 态值更精确, 从而能够保障电池组稳定可靠的工 作。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 5 页 (19。
3、)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书9页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103760493 A CN 103760493 A 1/2 页 2 1. 一种增程式电动车动力电池健康状态的检测方法, 其特征在于, 包括 : 获取增程式电动车所处环境的环境温度和环境湿度 ; 获取动力电池温度 ; 获取所述增程式电动车的行驶环境信息 ; 从第一电池容量衰减表中获取与所述环境温度、 环境湿度、 动力电池温度和行驶环境 信息相对应的第一累计充电容量序列 ; 根据所述第一累计充电容量序列计算所述动力电池的第一健康状态。 2. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征。
4、在于, 所述方法还包括 : 离线构建所述第一电池 容量衰减表, 所述离线构建所述第一电池容量衰减表包括 : 获取动力电池温度 ; 将所述动力电池放置在环境箱中 ; 调节所述环境箱的温度和湿度, 使所述动力电池处于不同的环境温度和环境湿度 ; 对于每个环境温度、 环境湿度和动力电池温度的组合条件, 控制动力电池使其根据不 同的行驶环境信息的使用工况进行充放电, 过程中按照设定的采样频率获取所述动力电池 的累计充电容量, 得到对应所述环境温度、 环境湿度、 动力电池温度和行驶环境信息的第一 累计充电容量序列 ; 将彼此相对应的环境温度、 环境湿度、 动力电池温度、 行驶环境信息和第一累计充电容 量。
5、序列保存到第一电池容量衰减表。 3. 根据权利要求 2 所述的方法, 其特征在于, 所述行驶环境信息包括市区行驶环境和 城郊行驶环境。 4. 根据权利要求 1 所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括 : 获取增程式电动车的行驶模式 ; 从第二电池容量衰减表中获取与所述行驶模式相对应的第二累计充电容量序列 ; 根据所述第二累计充电容量序列计算所述动力电池的第二健康状态 ; 计算所述第一健康状态和所述第二健康状态的加权求和, 得到所述动力电池的健康状 态。 5. 根据权利要求 4 所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括 : 离线构建所述第二电池 容量衰减表, 所述离线构建所述第二电池容量衰。
6、减表包括 : 选择多辆增程式电动样车, 并使得至少一辆样车按照纯电动工作模式行驶, 至少一辆 样车按照增程式工作模式行驶, 以及至少一辆样车按照正常工作模式行驶 ; 对于每辆样车, 在其行驶过程中按照设定的采样频率获取所述样车上动力电池的累计 充电容量, 得到对应所述样车的累计充电容量序列 ; 根据每辆样车对应的累计充电容量序列, 统计每个行驶模式对应的第二累计充电容量 序列 ; 将彼此相对应的行驶模式和第二累计充电容量序列保存到第二电池容量衰减表。 6. 根据权利要求 5 所述的方法, 其特征在于, 选择 10 辆增程式电动样车, 并使得其中 3 辆样车按照纯电动工作模式行驶, 3 辆样车按。
7、照增程式工作模式行驶, 4 辆样车按照正常工 作模式行驶。 7. 根据权利要求 5 所述的方法, 其特征在于, 所述方法还包括 : 判断增程式电动车是否 权 利 要 求 书 CN 103760493 A 2 2/2 页 3 处于充电模式, 如果是, 则每隔设定的修正间隔修正所述动力电池的健康状态, 所述修正所 述动力电池的健康状态包括 : 获取充电电流、 累计充电时间、 动力电池温度、 动力电池的剩余电量和动力电池的最小 单体电池电压, 并根据所述最小单体电池电压查表获取剩余电量修正目标值 ; 当所述充电电流大于等于 4A 且小于等于 6A, 所述累计充电时间大于等于设定的时间 限值, 所述动。
8、力电池温度大于等于设定的温度限值, 所述剩余电量修正目标值小于等于设 定的修正限值, 并且所述动力电池的剩余电量与所述剩余电量修正目标值之差的绝对值大 于设定的误差限值时, 继续对所述动力电池进行充电, 并且当所述动力电池的最大单体电 池电压为 3.65V 时, 获取此时所述动力电池的第一剩余电量 ; 计算所述动力电池的第一剩余电量与 100% 的差值的绝对值 ; 如果所述第一剩余电量与 100% 的差值的绝对值大于 0% 且小于差值限值时, 则将健康 状态修正为上次修正后的健康状态与动力电池的第一剩余电量之和的一半。 8. 根据权利要求 7 所述的方法, 其特征在于, 所述修正间隔为 100。
9、ms, 所述时间限值为 10min, 所述温度限值为 15, 所述修正限值为 20%, 所述误差限值为 4%, 所述差值阈值为 10%。 9. 一种增程式电动车动力电池健康状态的检测系统, 其特征在于, 包括 : 环境信息获取单元, 用于获取增程式电动车所处环境的环境温度和环境湿度 ; 获取所 述增程式电动车的行驶环境信息 ; 电池信息获取单元, 用于获取动力电池温度 ; 第一查表单元, 用于从第一电池容量衰减表中获取与所述环境温度、 环境湿度、 动力电 池温度和行驶环境信息相对应的第一累计充电容量序列 ; 第一健康状态计算单元, 用于根据所述第一累计充电容量序列计算所述动力电池的第 一健康状。
10、态。 10. 根据权利要求 9 所述的系统, 其特征在于, 所述系统还包括 : 行驶模式获取单元, 用于获取增程式电动车的行驶模式 ; 第二查表单元, 用于从第二电池容量衰减表中获取与所述行驶模式相对应的第二累计 充电容量序列 ; 第二健康状态计算单元, 用于根据所述第二累计充电容量序列计算所述动力电池的第 二健康状态 ; 加权求和单元, 用于计算所述第一健康状态和所述第二健康状态的加权求和, 得到所 述动力电池的健康状态。 权 利 要 求 书 CN 103760493 A 3 1/9 页 4 增程式电动车动力电池健康状态的检测方法及系统 技术领域 0001 本发明涉及增程式电动汽车控制技术,。
11、 尤其涉及一种增程式电动车动力电池健康 状态的检测方法及系统。 背景技术 0002 动力电池作为电动车核心动力源, 使用过程中电池的容量不断衰减, 性能逐渐变 差, 成组后的电池性能因电池的不一致和循环寿命的衰减而下降, 目前现有技术中一种用 于反映电池性能的指标是电池剩余电量 (SOC, State of Charge) , SOC一般通过安时积分法 计算得出, 具体的计算公式为其中, QM代表电池当前的容量, i 代表电池 的充放电电流, t 为当前电池的工作时间。 0003 然而, 动力电池的性能状态和循环寿命衰减不仅与电池本身的电化学体系和电池 制造工艺相关, 还与车辆行驶工况和电池内。
12、部工作环境相关, 特别是充放电倍率和工作温 度, 增程式电动车行驶工况异常复杂 : 在纯电状态下, 车辆有制动能量回收电流 ; 在增程模 式下, 发动机工作有反馈电流给电池充电。同时, 电池热管理水平直接影响电池的日历寿 命, 高温下 (例如 45) 电池的循环寿命基本为常温下 (例如 25) 的一半, 并且电池内部温 差过大, 会加强电池的性能差异化, 加剧动力电池的不一致性 ; 还有, 动力电池的充放电能 力由最差单体决定。因此, 通过安时积分法计算得出的电池剩余电量, 未考虑上述影响动 力电池性能状态和循环寿命的因素, 不能准确反应电池当前实时的剩余容量, 从而引起 SOC 估算不准确。。
13、 0004 目前现有技术中另一种用于反映电池性能的指标是电池的健康状态 (SOH, State of Health) , SOH 是反映电池的整体性能以及在一定条件下释放电能能力的参数。 0005 现有技术中计算 SOH 的一种方法是依据计算公式 :其中, Qnow表示某 一条件下电池可放出的容量, Qnew表示电池在新出厂时的可用容量。Qnow的获取采取直接放 电法, 即让电池内的单体电池按一定顺序放电一次, 测试得到的总电量。 此种计算方法的缺 陷在于 : 首先, 需要离线测试电池的 SOH, 这对车用动力电池来说实现困难, 测试负载较笨 重, 操作不方便, 且无法实现客户车定期容量测试,。
14、 给用户带来极大不便 ; 另外, 按照此方法 计算得出的 SOH 也没有考虑上述影响动力电池性能状态和循环寿命的因素, 不能准确反应 电池当前实时的健康状态, 从而引起 SOH 估算不准确。 0006 现有技术中计算 SOH 的另一种方法是内阻法, 主要是通过建立电池内阻与 SOH 之 间的关系来估算 SOH, 大量论文都已说明了电池内阻和 SOH 之间存在确定的对应关系, 可以 简单的描述为 : 随电池使用时间的增长, 电池内阻在增加, 这将影响电池的容量, 从而可以 依据电池内阻来估算 SOH。具体的计算公式为其中 Rnow代表电池 说 明 书 CN 103760493 A 4 2/9 页。
15、 5 当前的欧姆内阻, Rnew代表电池出厂时的欧姆内阻, Rold代表当电池容量下降到 80% 时电池 内阻。此时, SOH 分布在 0-100% 之间, 一块新电池的 SOH 为 100%, 报废电池的 SOH 为 0%。通 过上述内阻法估算SOH的缺陷在于 : 经研究当电池容量下降了原来的25%或30%后, 电池内 阻才会有较明显的变化, 而标准中规定当电池容量下降到 80% 时电池就应该被更换, 所以 想要通过这种方法实时估算电池的 SOH 难度较大, 而且电池内阻很小, 一般是毫欧级, 要想 准确测量电池内阻也比较困难。另外, 按照此方法计算得出的 SOH 也没有考虑上述影响动 力电。
16、池性能状态和循环寿命的因素, 不能准确反应电池当前实时的健康状态, 从而引起 SOH 估算不准确。 0007 因此, 需要找到一种适用于增程式电动车的电池健康状态检测的方法, 保障电池 组稳定可靠的工作。 发明内容 0008 本发明的目的在于克服现有技术中的不足, 提供了一种适用于增程式电动车的电 池健康状态的检测方法及系统。 0009 为实现上述目的, 本发明的技术方案为 : 0010 一种增程式电动车动力电池健康状态的检测方法, 其包括 : 0011 获取增程式电动车所处环境的环境温度和环境湿度 ; 0012 获取动力电池温度 ; 0013 获取所述增程式电动车的行驶环境信息 ; 0014。
17、 从第一电池容量衰减表中获取与所述环境温度、 环境湿度、 动力电池温度和行驶 环境信息相对应的第一累计充电容量序列 ; 0015 根据所述第一累计充电容量序列计算所述动力电池的第一健康状态。 0016 优选的是, 所述方法还包括 : 离线构建所述第一电池容量衰减表, 所述离线构建所 述第一电池容量衰减表包括 : 0017 获取动力电池温度 ; 0018 将所述动力电池放置在环境箱中 ; 0019 调节所述环境箱的温度和湿度, 使所述动力电池处于不同的环境温度和环境湿 度 ; 0020 对于每个环境温度、 环境湿度和动力电池温度的组合条件, 控制动力电池使其根 据不同的行驶环境信息的使用工况进行。
18、充放电, 过程中按照设定的采样频率获取所述动力 电池的累计充电容量, 得到对应所述环境温度、 环境湿度、 动力电池温度和行驶环境信息的 第一累计充电容量序列 ; 0021 将彼此相对应的环境温度、 环境湿度、 动力电池温度、 行驶环境信息和第一累计充 电容量序列保存到第一电池容量衰减表。 0022 优选的是, 所述行驶环境信息包括市区行驶环境和城郊行驶环境。 0023 优选的是, 所述方法还包括 : 0024 获取增程式电动车的行驶模式 ; 0025 从第二电池容量衰减表中获取与所述行驶模式相对应的第二累计充电容量序 列 ; 说 明 书 CN 103760493 A 5 3/9 页 6 002。
19、6 根据所述第二累计充电容量序列计算所述动力电池的第二健康状态 ; 0027 计算所述第一健康状态和所述第二健康状态的加权求和, 得到所述动力电池的健 康状态。 0028 优选的是, 所述方法还包括 : 离线构建所述第二电池容量衰减表, 所述离线构建所 述第二电池容量衰减表包括 : 0029 选择多辆增程式电动样车, 并使得至少一辆样车按照纯电动工作模式行驶, 至少 一辆样车按照增程式工作模式行驶, 以及至少一辆样车按照正常工作模式行驶 ; 0030 对于每辆样车, 在其行驶过程中按照设定的采样频率获取所述样车上动力电池的 累计充电容量, 得到对应所述样车的累计充电容量序列 ; 0031 根据。
20、每辆样车对应的累计充电容量序列, 统计每个行驶模式对应的第二累计充电 容量序列 ; 0032 将彼此相对应的行驶模式和第二累计充电容量序列保存到第二电池容量衰减表。 0033 优选的是, 选择 10 辆增程式电动样车, 并使得其中 3 辆样车按照纯电动工作模式 行驶, 3 辆样车按照增程式工作模式行驶, 4 辆样车按照正常工作模式行驶。 0034 优选的是, 所述方法还包括 : 判断增程式电动车是否处于充电模式, 如果是, 则每 隔设定的修正间隔修正所述动力电池的健康状态, 所述修正所述动力电池的健康状态包 括 : 0035 获取充电电流、 累计充电时间、 动力电池温度、 动力电池的剩余电量和。
21、动力电池的 最小单体电池电压, 并根据所述最小单体电池电压查表获取剩余电量修正目标值 ; 0036 当所述充电电流大于等于 4A 且小于等于 6A, 所述累计充电时间大于等于设定的 时间限值, 所述动力电池温度大于等于设定的温度限值, 所述剩余电量修正目标值小于等 于设定的修正限值, 并且所述动力电池的剩余电量与所述剩余电量修正目标值之差的绝对 值大于设定的误差限值时, 继续对所述动力电池进行充电, 并且当所述动力电池的最大单 体电池电压为 3.65V 时, 获取此时所述动力电池的第一剩余电量 ; 0037 计算所述动力电池的第一剩余电量与 100% 的差值的绝对值 ; 0038 如果所述第一。
22、剩余电量与 100% 的差值的绝对值大于 0% 且小于差值限值时, 则将 健康状态修正为上次修正后的健康状态与动力电池的第一剩余电量之和的一半。 0039 优选的是, 所述修正间隔为 100ms, 所述时间限值为 10min, 所述温度限值为 15, 所述修正限值为 20%, 所述误差限值为 4%, 所述差值阈值为 10%。 0040 一种增程式电动车动力电池健康状态的检测系统, 其包括 : 0041 环境信息获取单元, 用于获取增程式电动车所处环境的环境温度和环境湿度 ; 获 取所述增程式电动车的行驶环境信息 ; 0042 电池信息获取单元, 用于获取动力电池温度 ; 0043 第一查表单元。
23、, 用于从第一电池容量衰减表中获取与所述环境温度、 环境湿度、 动 力电池温度和行驶环境信息相对应的第一累计充电容量序列 ; 0044 第一健康状态计算单元, 用于根据所述第一累计充电容量序列计算所述动力电池 的第一健康状态。 0045 优选的是, 所述系统还包括 : 0046 行驶模式获取单元, 用于获取增程式电动车的行驶模式 ; 说 明 书 CN 103760493 A 6 4/9 页 7 0047 第二查表单元, 用于从第二电池容量衰减表中获取与所述行驶模式相对应的第二 累计充电容量序列 ; 0048 第二健康状态计算单元, 用于根据所述第二累计充电容量序列计算所述动力电池 的第二健康状。
24、态 ; 0049 加权求和单元, 用于计算所述第一健康状态和所述第二健康状态的加权求和, 得 到所述动力电池的健康状态。 0050 本发明的有益效果在于, 本发明所述的增程式电动车动力电池健康状态的检测方 法及系统, 考虑到了影响动力电池性能状态和循环寿命的因素, 使得得到健康状态值更精 确, 从而能够保障电池组稳定可靠的工作。 附图说明 0051 图 1 示出了本发明实施例离线构建所述第一电池容量衰减表的流程图 ; 0052 图 2 示出了本发明实施例增程式电动车动力电池健康状态的检测方法的一种流 程图 ; 0053 图 3 示出了本发明实施例离线构建所述第二电池容量衰减表的流程图 ; 00。
25、54 图 4 示出了本发明实施例增程式电动车动力电池健康状态的检测方法中的补充 方法的流程图 ; 0055 图 5 示出了本发明实施例对动力电池的健康状态进行修正的流程图。 0056 图6示出了本发明实施例中利用的以6A的充电电流进行充电时, 动力电池的单体 电池电压与动力电池的剩余电量之间的曲线图 ; 0057 图 7 示出了本发明实施例增程式电动车动力电池健康状态的检测系统的一种结 构示意图 ; 0058 图 8 示出了本发明实施例增程式电动车动力电池健康状态的检测系统的另一种 结构示意图。 具体实施方式 0059 下面详细描述本发明的实施例, 所述实施例的示例在附图中示出, 其中自始至终。
26、 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。 下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的, 仅用于解释本发明, 而不能解释为对本发明的限制。 0060 如图 1 所示, 是本发明实施例离线构建所述第一电池容量衰减表的流程图, 所述 离线构建所述第一电池容量衰减表包括以下步骤 : 0061 步骤 101 : 获取动力电池温度。 0062 具体地, 在动力电池壳体的外表面和内表面分别设置多个温度传感器, 所述动力 电池温度设置为这几个温度传感器检测到的温度的最小值。 0063 步骤 102 : 将所述动力电池放置在环境箱中, 调节所述环境箱的温度和湿度, 使所 述动力电池处于不。
27、同的环境温度和环境湿度。 0064 具体地, 在实验模拟过程中, 环境箱的温度和湿度一般参照某个时间区间内某个 具体城市的温度和湿度的平均值, 从而模拟增程式电动车实际运行的行驶环境, 为后续动 力电池的健康状态的检测做了一个好的铺垫。 说 明 书 CN 103760493 A 7 5/9 页 8 0065 步骤 103 : 对于每个环境温度、 环境湿度和动力电池温度的组合条件, 控制动力电 池使其根据不同的行驶环境信息的使用工况进行充放电, 过程中按照设定的采样频率获取 所述动力电池的累计充电容量, 得到对应所述环境温度、 环境湿度、 动力电池温度和行驶环 境信息的第一累计充电容量序列。 0。
28、066 具体地, 由于市区的路口多, 车辆起步停车的机率大, 而城郊的路口较少, 车辆起 步停车的机率较小, 并且车辆的频繁起步停车也会对动力电池的容量造成影响, 因此在本 实施例中将增程式电动车的行驶环境选为市区行驶环境和城郊行驶环境。 0067 步骤 104 : 将彼此相对应的环境温度、 环境湿度、 动力电池温度、 行驶环境信息和 第一累计充电容量序列保存到第一电池容量衰减表。 0068 具体地, 所述第一电池容量衰减表中存储的内容包括, 判断条件数据 (查表时输入 的数据) 以及判断结果数据 (查表输出的数据) , 其中所述判断条件数据包括环境温度、 环境 湿度、 动力电池温度和行驶环境。
29、信息, 判断结果数据为与各组判断条件数据相对应的第一 累计充电容量序列 (每个采样时刻获得的当前动力电池的累计充电容量, 按时间排序, 则得 到了所述第一累计充电容量序列) 。 0069 如图 2 所示, 是本发明实施例增程式电动车动力电池健康状态的检测方法的一种 流程图, 所述增程式电动车动力电池健康状态的检测方法包括以下步骤 : 0070 步骤 201 : 获取增程式电动车所处环境的环境温度和环境湿度。 0071 步骤 202 : 获取动力电池温度。 0072 具体地, 此处动力电池温度的获取方法与步骤 101 中的获取方法相同, 在此不再 赘述。 0073 步骤 203 : 获取所述增程。
30、式电动车的行驶环境信息。 0074 步骤 204 : 从第一电池容量衰减表中获取与所述环境温度、 环境湿度、 动力电池温 度和行驶环境信息相对应的第一累计充电容量序列。 0075 步骤 205 : 根据所述第一累计充电容量序列计算所述动力电池的第一健康状态。 0076 具体地, 首先根据查表得到的第一累计充电容量序列计算动力电池的容量衰减比 例 ; 然后由于动力电池的健康状态等于 100% 减去容量衰减比例的差与动力电池的额定容 量的乘积再除以动力电池的出厂容量, 并且动力电池的额定容量一般等于其出厂容量, 因 此计算得到的动力电池的健康状态为 100% 减去容量衰减比例的差。 0077 为了。
31、进一步增加检测出来的动力电池的健康状态的可靠性, 本发明还提供了另一 种检测方法, 该方法作为图 2 中所示的检测方法的补充, 在详细介绍该补充方法之前, 首先 说明第二电池容量衰减表的离线构建方法, 如图 3 所示, 是本发明实施例离线构建所述第 二电池容量衰减表的流程图, 所述离线构建所述第二电池容量衰减表的方法包括以下步 骤 : 0078 步骤 301 : 选择多辆增程式电动样车, 并使得至少一辆样车按照纯电动工作模式 行驶, 至少一辆样车按照增程式工作模式行驶, 以及至少一辆样车按照正常工作模式行驶。 0079 具体地, 对于增程式电动汽车来讲, 其行驶模式可以分为以下三种 : 纯电动。
32、工作模 式, 增程式工作模式和正常工作模式, 其中纯电动工作模式为仅依靠动力电池中储存的电 量驱动增程式电动车, 增程式工作模式为仅依靠发动机驱动增程式电动车, 不消耗动力电 池中储存的电量, 过程中不允许对车辆进行充电, 正常工作模式为增程式电动车的一般工 说 明 书 CN 103760493 A 8 6/9 页 9 作模式。 0080 在本实施例中, 一共选择 10 辆增程式电动样车, 其中 3 辆样车按照纯电动工作模 式行驶, 3 辆样车按照增程式工作模式行驶, 4 辆样车按照正常工作模式行驶。 0081 步骤 302 : 对于每辆样车, 在其行驶过程中按照设定的采样频率获取所述样车上 。
33、动力电池的累计充电容量, 得到对应所述样车的累计充电容量序列。 0082 步骤 303 : 根据每辆样车对应的累计充电容量序列, 统计每个行驶模式对应的第 二累计充电容量序列。 0083 具体地, 针对每个行驶模式, 将按照该行驶模式行驶的样车对应的累计充电容量 序列进行一一对应的累加, 也就是说将对应同一采样时刻的累计充电容量进行叠加, 从而 得到对于该行驶模式的第二累计充电容量序列。 0084 步骤 304 : 将彼此相对应的行驶模式和第二累计充电容量序列保存到第二电池容 量衰减表。 0085 具体地, 所述第二电池容量衰减表中存储的内容包括, 判断条件数据 (查表时输入 的数据) 以及判。
34、断结果数据 (查表输出的数据) , 其中所述判断条件数据包括行驶模式, 判断 结果数据为与各个判断条件数据相对应的第二累计充电容量序列 (每个采样时刻获得的当 前动力电池的累计充电容量, 按时间排序, 则得到了所述第二累计充电容量序列) 。 0086 本发明还提供了一种增程式电动车动力电池健康状态的检测方法, 所述增程式电 动车动力电池健康状态的检测方法除了包括图 2 中所示的检测方法之外, 还包括补充方 法, 如图 4 所示, 所述补充方法包括以下步骤 : 0087 步骤 401 : 获取增程式电动车的行驶模式。 0088 步骤 402 : 从第二电池容量衰减表中获取与所述行驶模式相对应的第。
35、二累计充电 容量序列。 0089 步骤 403 : 根据所述第二累计充电容量序列计算所述动力电池的第二健康状态。 这里, 根据所述第二累计充电容量序列计算所述动力电池的第二健康状态的具体计算方法 与步骤 205 中所述的方法相同, 在此不再赘述。 0090 计算得出的第二健康状态作为第一健康状态的补充, 最终检测出来的动 力电池的健康状态为所述第一健康状态和第二健康状态的加权求和, 计算公式为 SOH=SOH1+SOH2, 其中 SOH1为第一健康状态, SOH2为第二健康状态, 和 均为 0 至 1 之间的小数, 并且满足 +=1。 0091 为了进一步提高动力电池的健康状态的精度, 本发明。
36、还提供了一种健康状态的修 正方法, 该修正的修正依据是 : 一块新的动力电池 (容量未衰减) , 以 6A 的充电电流对动力 电池进行充电的过程中, 动力电池的单体电池电压与动力电池的剩余电量形成的充电修正 曲线 (如图 6 所示) 。因此, 此修正方法首先是根据动力电池进行充电时的数据进行健康状 态的修正的, 具体地, 总的修正方法包括 : 判断增程式电动车是否处于充电模式, 如果是, 则 每隔设定的修正间隔修正所述动力电池的健康状态, 所述修正所述动力电池的健康状态如 图 5 所示, 具体包括以下几个步骤 : 0092 步骤 501 : 获取充电电流、 累计充电时间、 动力电池温度、 动力。
37、电池的剩余电量和 动力电池的最小单体电池电压, 并根据所述最小单体电池电压查表获取剩余电量修正目标 值。 说 明 书 CN 103760493 A 9 7/9 页 10 0093 具体地, 动力电池温度的获取与步骤 101 中所述的方法相同, 在此不再赘述。另 外, 在所述充电修正曲线上找到所述最小单体电池电压对应的剩余电量值, 该剩余电量值 即为所述修正目标值。 0094 步骤 502 : 当所述充电电流大于等于 4A 且小于等于 6A, 所述累计充电时间大于等 于设定的时间限值, 所述动力电池温度大于等于设定的温度限值, 所述剩余电量修正目标 值小于等于设定的修正限值, 并且所述动力电池的。
38、剩余电量与所述剩余电量修正目标值之 差的绝对值大于设定的误差限值时, 继续对所述动力电池进行充电, 并且当所述动力电池 的最大单体电池电压为 3.65V 时, 获取此时所述动力电池的第一剩余电量。 0095 具体地, 首先需要满足充电修正的5个条件 (除了处于充电模式这个条件之外) , 由 于实际环境的限制, 作为充电修正条件之一的充电电流不能完全定死为 6A, 允许有一定的 浮动, 本发明中将其设定为 4 6A ; 另外, 还要满足一定的累计充电时间和动力电池温度, 其中作为累计充电时间的下限的时间限值优选为 10 分钟, 作为动力电池温度的下限的温 度限值优选为 15, 更加优选地, 还需。
39、设定所述动力电池温度的上限值, 所述上限值优选为 60。另外一个充电修正条件为, 所述动力电池的剩余电量与所述剩余电量修正目标值之 差的绝对值大于设定的误差限值, 这里误差限值优选为 4%。最后一个充电修正条件为, 所 述剩余电量修正目标值小于等于设定的修正限值, 所述修正限值优选为 20%, 之所以这样设 置, 原因是 : 参照图 6, 0 20% 的剩余电量区间对应的充电修正曲线较陡, 即对应的动力电 池的单体电池电压的分布比较稀疏, 使得相差较大的两个电压之间对应的两个剩余电量也 相差较大 ; 大于 20% 的剩余电量区间对应的充电修正曲线较平缓, 即对应的动力电池的单 体电池电压的分布。
40、较密集, 使得相差较小的两个电压之间对应的两个剩余电量相差较大。 然而在实际操作中, 由于电压的测量很有可能有误差, 从而很有可能获取到的最小单体电 池电压也是有误差的, 偏差的最小单体电压对应的剩余电量也是有偏差的, 从而影响动力 电池的健康状态的精度。 0096 若上述 5 个充电修正条件全部满足时, 由于仅知道动力电池的剩余电量, 而不知 道动力电池的剩余容量, 所以需要继续对动力电池进行充电, 待动力电池的最大单体电池 电压达到3.65V时 (设定3.65V的原因在于, 参照图6, 单体电池电压达到3.65V对应的剩余 电量为 100%, 即对于容量未衰减的动力电池来说, 当其单体电池。
41、电压达到 3.65V 时即对应 电池充满的状态, 因此通过获取实际中3.65V对应的剩余电量, 并使之与100%相比较, 可得 到动力电池的容量衰减量) , 再根据所述充电修正曲线获取动力电池的容量衰减量, 最终可 实现对动力电池的健康状态的修正。 0097 步骤 503 : 计算所述动力电池的第一剩余电量与 100% 的差值的绝对值。 0098 步骤 504 : 如果所述第一剩余电量与 100% 的差值的绝对值大于 0% 且小于差值阈 值时, 则将健康状态修正为上次修正后的健康状态与所述动力电池的第一剩余电量之和的 一半。 0099 具体地, 仅当第一剩余电量与100%的差值的绝对值大于0%。
42、且小于差值阈值时, 才 进行修正, 避免了由于差值过大导致的修正错误, 这里, 所述差值阈值优选为10%。 最后采用 二分法对动力电池的健康状态进行修正 : 将所述健康状态修正为 100 减去所述健康状态衰 减量的差与上次修正后的健康状态之和的一半, 采用二分法将当前的健康状态逐步逼近真 实的健康状态, 稳定性强。 说 明 书 CN 103760493 A 10 8/9 页 11 0100 下面举例说明上述修正方法 : 首先判断是否满足以上总共 6 个充电修正条件, 假 设满足充电模式、 充电电流、 充电时间和动力电池温度这 4 个条件, 而动力电池的最小单 体电池电压为 3.238V 时获取。
43、到的动力电池的剩余电量是 30%, 而参照图 6 所示的充电修 正曲线, 3.238V 对应的剩余电量是 10%, 10% 即为修正目标值, 30% 与修正目标值 10% 之间 的差值为 20%, 大于误差限值, 同时修正目标值为 10%, 小于 20%, 因此也满足剩下的 2 个条 件, 当满足上述所有充电修正条件时, 继续对动力电池充电, 并获取最大单体电池电压达 到 3.65V 的剩余电量, 在实际中获取到的此时的剩余电量为 97%, 而参照图 6 中所示的充电 修正曲线, 3.65V 电压对应的剩余电量为 100%, 通过对比可知动力电池此时的电量衰减值 为 100%-97%=3%, 。
44、从而可以得出动力电池的容量衰减量 (即健康状态衰减量) 为 3%, 因此如 果假设上次修正后的健康状态为 100%, 则此时将动力电池的健康状态修正为 (100%+97%) /2=98.5%。 0101 值得说明的是, 为了满足实际需要, 所述健康状态的修正值优选为修正前后的健 康状态中的最小值, 从而避免了健康状态过大导致的显示的剩余电量过高情况的发生, 众 所周知, 出于驾驶安全, 剩余电量显示得低优于剩余电量显示得高。 0102 相应地, 本发明实施例还提供一种增程式电动车动力电池健康状态的检测系统, 如图 7 所示, 是该系统的结构示意图。 0103 在该实施例中, 所述增程式电动车动。
45、力电池健康状态的检测系统包括 : 0104 环境信息获取单元 701, 用于获取增程式电动车所处环境的环境温度和环境湿度 ; 获取所述增程式电动车的行驶环境信息 ; 0105 电池信息获取单元 702, 用于获取动力电池温度 ; 0106 第一查表单元 703, 用于从第一电池容量衰减表中获取与所述环境温度、 环境湿 度、 动力电池温度和行驶环境信息相对应的第一累计充电容量序列 ; 0107 第一健康状态计算单元 704, 用于根据所述第一累计充电容量序列计算所述动力 电池的第一健康状态。 0108 进一步地, 为了增加计算得出的动力电池的健康状态的精确性, 如图 8 所示, 是本 发明实施例。
46、增程式电动车动力电池健康状态的检测系统的另一种结构示意图, 所述检测系 统除了顺次连接的环境信息获取单元 701、 电池信息获取单元 702、 第一查表单元 703 和第 一健康状态计算单元 704 之外, 还包括 : 0109 行驶模式获取单元 801, 用于获取增程式电动车的行驶模式 ; 0110 第二查表单元 802, 用于从第二电池容量衰减表中获取与所述行驶模式相对应的 第二累计充电容量序列 ; 0111 第二健康状态计算单元 803, 用于根据所述第二累计充电容量序列计算所述动力 电池的第二健康状态 ; 0112 加权求和单元 804, 用于计算所述第一健康状态和所述第二健康状态的加。
47、权求和, 得到所述动力电池的健康状态。 0113 上述各单元的具体处理过程可参照前面本发明实施例的方法中的描述, 在此不再 赘述。 0114 需要说明的是, 以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的, 其中所述作为分离部 件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的, 作为单元显示的部件可以是或者也可 说 明 书 CN 103760493 A 11 9/9 页 12 以不是物理单元, 即可以位于一个地方, 或者也可以分布到多个网络单元上。 可以根据实际 的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。 本领域普通技术人员在 不付出创造性劳动的情况下, 即可以理解并实施。 0115 以上依。
48、据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、 特征及作用效果, 以上所 述仅为本发明的较佳实施例, 但本发明不以图面所示限定实施范围, 凡是依照本发明的构 想所作的改变, 或修改为等同变化的等效实施例, 仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时, 均应在本发明的保护范围内。 说 明 书 CN 103760493 A 12 1/5 页 13 图 1 说 明 书 附 图 CN 103760493 A 13 2/5 页 14 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 103760493 A 14 3/5 页 15 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103760493 A 15 4/5 页 16 图 6 图 7 说 明 书 附 图 CN 103760493 A 16 5/5 页 17 图 8 说 明 书 附 图 CN 103760493 A 17 。
相关知识
增程式电动车动力电池健康状态的检测方法及系统.pdf
电动汽车动力电池组健康状态在线确定方法和系统.pdf
电池荷电量及电池健康状态的检测、诊断方法.pdf
电池健康状态检测系统及方法与流程
一种动力电池健康状态检测及预警的方法与流程
电动汽车电池健康状态怎么看?怎么检测电池寿命?
电池健康状态的判别方法、存储介质及检测系统与流程
动态电池健康状态检测方法.PDF
电池荷电量及电池健康状态的检测、诊断方法
电动汽车电池健康状态怎么看?怎么检测新能源电池健康度?
网址: 增程式电动车动力电池健康状态的检测方法及系统.pdf https://m.trfsz.com/newsview1219397.html