CN104898065B - 一种电动汽车动力电池已使用循环次数的估算方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动汽车动力电池已使用循环次数的估算方法及装置，其中，估算方法包括：确定电动汽车的动力电池的充电总能量；利用所述充电总能量获得动力电池在使用期间的总放电能量；确定在标准循环下所述动力电池单次放电能量；根据所述动力电池在使用期间的总放电能量、所述动力电池单次放电能量确定动力电池已使用的循环次数。本技术方案简单有效，排除掉充电中断和充电时间、频次不确定的因素，不用测试电池的充放电容量。充分利用充电数据，成本低廉。解决了在用电池循环次数的技术难题。

Description

一种电动汽车动力电池已使用循环次数的估算方法及装置

技术领域

本发明涉及动力电池技术领域，特别涉及一种电动汽车动力电池已使用循环次数的估算方法及装置。

背景技术

动力电池是电动汽车的重要组成部分，动力电池的循环寿命则是表征动力电池性能的重要指标。动力电池的循环寿命一般用在特定工作条件下的循环次数来衡量。实测的循环次数一般有以下几种：一种是在指定的环境条件下按照固定的充放电倍率进行充放电，直至放电容量达到下限值；另一种是在指定的环境条件下按照循环工况进行充放电循环，直至放电容量达到下限值；除了实测方法外，不同的厂家还根据电池的电化学衰减模型估测电池的循环寿命。

但是在实际的使用过程中，根据上述方法测得的循环寿命并没有太高的使用价值。这是因为实验室测试值与实际使用环境和条件差别太大，导致厂家测得的循环寿命与实际使用寿命差别太大，更无法得出动力电池已完成的循环次数。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提出一种电动汽车动力电池已使用循环次数的估算方法及装置，解决了动力电池循环次数的计算问题，从而了解电池的使用状况。

为实现上述目的，本发明提供了一种电动汽车动力电池已使用循环次数估算方法，包括：

确定电动汽车的动力电池的充电总能量；

利用所述充电总能量获得动力电池在使用期间的总放电能量；

确定在标准循环下所述动力电池单次放电能量；

根据所述动力电池在使用期间的总放电能量、所述动力电池单次放电能量确定动力电池已使用的循环次数。

优选地，所述动力电池的充电总能量乘以充电机的充电效率等于动力电池在使用期间的总放电能量。

优选地，所述动力电池单次放电能量等于动力电池的额定能量乘以标准循环下的放电深度。

为实现上述目的，本发明还提供了一种电动汽车动力电池已使用循环次数估算装置，包括：

充电总能量确定单元，用于确定电动汽车的动力电池的充电总能量；

总放电能量确定单元，用于利用所述充电总能量获得动力电池在使用期间的总放电能量；

单次放电能量确定单元，用于确定在标准循环下所述动力电池单次放电能量；

循环次数估算单元，用于根据所述动力电池在使用期间的总放电能量、所述动力电池单次放电能量确定动力电池已使用的循环次数。

优选地，所述总放电能量确定单元将动力电池的充电总能量乘以充电机的充电效率来获得动力电池在使用期间的总放电能量。

优选地，所述单次放电能量确定单元将动力电池的额定能量乘以标准循环下的放电深度来获得动力电池单次放电能量。

与现有技术方案相比，本发明有如下几点优势：

该方法简单有效，排除掉充电中断和充电时间、频次不确定的因素，不用测试电池的充放电容量。充分利用充电数据，成本低廉。解决了在用电池循环次数的技术难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种电动汽车动力电池已使用循环次数估算方法流程图；

图2为本发明提供的一种电动汽车动力电池已使用循环次数估算装置框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

提出本技术方案之前应分析现有技术，一种现有实测的循环次数的方案为：测试动力电池的实际可用容量，然后对照实验室的循环寿命数据，对应的循环次数即为动力电池已完成的循环次数。

对该技术分析可知，测试的实际可用容量与实验室的循环寿命数据并非线性对应关系，具有一定的偏差。这是因为实验室循环条件和实际道路工作工况相差甚远。实际道路工况多变且复杂，同时环境条件变化也较大，动力电池的一致性变差后对电池的实际可用容量也有较大影响。而且在实际使用中,电池的实际可用容量难以获取，测试需要较高的成本,耗费人力物力,车辆也要停驶,随着投放车辆的增加，该方法不能作为常用手段。

另一种现有实测的循环次数的方案为：动力电池的BMS具备记录充电次数功能,每次充电连接成功记录一次充电，统计的充电次数即为循环次数。

对该技术分析可知，充电次数的定义应该是一次完整的充电，充电起始SOC应低于20％，结束SOC应为100％。但是在车辆实际使用中，基本不可能实现。同时车辆有时会充电中断。所有以充电次数作为循环次数偏差太大。

基于上述分析，本发明提出一种估算电池已使用循环次数的方案。该方案不需要测试电池容量和能量，利用充电记录即可分析电池已使用循环次数。

如图1所示，为本发明提供的一种电动汽车动力电池已使用循环次数估算方法流程图。包括：

步骤101)：确定电动汽车的动力电池的充电总能量；

步骤102)：利用所述充电总能量获得动力电池在使用期间的总放电能量；

步骤103)：确定在标准循环下所述动力电池单次放电能量；

步骤104)：根据所述动力电池在使用期间的总放电能量、所述动力电池单次放电能量确定动力电池已使用的循环次数。

对于步骤102提到的动力电池在使用期间的总放电能量，根据所述动力电池的充电总能量乘以充电机的充电效率确定。

对于步骤103提到的动力电池单次放电能量，根据动力电池的额定能量乘以标准循环下的放电深度获得。

对于本实施例来讲，通过充电桩对车辆的充电记录，获取每台车的每次充电容量Q。然后通过汇总，将每次的充电容量Q进行累积，得出电池充电容量总和ΣQ，ΣQ即为充电总容量。充电总容量ΣQ乘以对应地充电机的充电效率μ，得出动力电池在使用期间的总的放电能量。

另外，动力电池的额定容量Q_额定乘以标准循环下的放电深度H即为标准循环下的每次放电容量。然后用总的放电容量除以每次放电能量即为动力电池已经完成的循环次数N。公式如下：

N＝(ΣQ×μ)/(Q_额定×H)

如图2所示，为本发明提供的一种电动汽车动力电池已使用循环次数估算装置框图，包括：

充电总能量确定单元201，用于确定电动汽车的动力电池的充电总能量；

总放电能量确定单元202，用于利用所述充电总能量获得动力电池在使用期间的总放电能量；

单次放电能量确定单元203，用于确定在标准循环下所述动力电池单次放电能量；

循环次数估算单元204，用于根据所述动力电池在使用期间的总放电能量、所述动力电池单次放电能量确定动力电池已使用的循环次数。

对于本实施例来说，所述总放电能量确定单元202将动力电池的充电总能量乘以充电机的充电效率来获得动力电池在使用期间的总放电能量。

对于本实施例来说，所述单次放电能量确定单元203将动力电池的额定能量乘以标准循环下的放电深度来获得动力电池单次放电能量。

实施例一：

选取深圳运营的某厂家生产的纯电动公交车，车牌号粤B RXX29，动力电池标称能量为324Kwh，车辆动力电池从2012年12月9号至2014年9月3号，共633天，总充电能量为95597Kwh，充电效率μ为0.93，标准放电深度H为80％，根据公式N＝(ΣQ×μ)/(Q_额定×H)计算出循环次数为353次。

在厂家的技术文件中说明，单体电池80％DOD充放电标准循环次数可达2500次，模组电池循环次数可达1200。由此可见使用633天后，只循环了353次，电池的寿命尚有847次，按照现有条件推算，电池尚能使用1518天，约4年。

实施案例二：

选取深圳运营的某厂家生产的纯电动公交车，车牌号粤B RXX71，动力电池标称能量为324Kwh，车辆动力电池从2013年1月3号至2014年7月10号，共553天，总充电能量为55465Kwh，充电效率μ为0.93，标准放电深度H为80％，根据公式N＝(ΣQ×μ)/(Q_额定×H)计算出循环次数为199次。

在厂家的技术文件中说明，单体电池80％DOD充放电标准循环次数可达2000次，模组电池循环次数可达1000。由此可见使用553天后，只循环了199次，电池的寿命尚有801次，按照现有条件推算，电池尚能使用2225天，约6年。

通过上述两个实施例验证本技术方案不用测试电池的充放电容量，仅充分利用充电数据，获得在用电池循环次数，从而了解电池的使用情况。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动汽车动力电池已使用循环次数估算方法，其特征在于，包括：

确定电动汽车的动力电池的充电总能量；

根据所述动力电池的充电总能量乘以充电机的充电效率获得动力电池在使用期间的总放电能量；

根据动力电池的额定能量乘以标准循环下的放电深度确定在标准循环下所述动力电池单次放电能量；

根据所述动力电池在使用期间的总放电能量、所述动力电池单次放电能量确定动力电池已使用的循环次数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力电池的充电总能量乘以充电机的充电效率等于动力电池在使用期间的总放电能量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动力电池单次放电能量等于动力电池的额定能量乘以标准循环下的放电深度。

4.一种电动汽车动力电池已使用循环次数估算装置，其特征在于，包括：

充电总能量确定单元，用于确定电动汽车的动力电池的充电总能量；

总放电能量确定单元，用于根据所述动力电池的充电总能量乘以充电机的充电效率获得动力电池在使用期间的总放电能量；

单次放电能量确定单元，用于根据动力电池的额定能量乘以标准循环下的放电深度确定在标准循环下所述动力电池单次放电能量；

循环次数估算单元，用于根据所述动力电池在使用期间的总放电能量、所述动力电池单次放电能量确定动力电池已使用的循环次数。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述总放电能量确定单元将动力电池的充电总能量乘以充电机的充电效率来获得动力电池在使用期间的总放电能量。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述单次放电能量确定单元将动力电池的额定能量乘以标准循环下的放电深度来获得动力电池单次放电能量。