CN106926725B - 车辆用蓄电池的使用寿命预测方法和装置 - Google Patents

车辆用蓄电池的使用寿命预测方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种车辆用蓄电池的使用寿命预测方法和装置，方法包括：获取具有起停系统的车辆的数据，所述数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布；根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命；根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布。本发明使在预测车辆用蓄电池的使用寿命时，加入了车辆的实际使用情况，从而使对车辆用蓄电池的使用寿命的预测更加具有实际意义，预测结果对起停车型开发也有着非常重要的意义。

Description

车辆用蓄电池的使用寿命预测方法和装置
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种车辆用蓄电池的使用寿命预测方法和装置。
背景技术
现有技术中，为了改善汽车的节油和排放水平，起停系统逐步在新车上应用。配备起停系统的车型在自动停机期间的整车电能消耗完全需要蓄电池提供。传统的富液型起动蓄电池无法承受如此频繁地充放电强度，使用寿命不能满足一般用户需求。起动型蓄电池--AGM蓄电池改善了铅酸蓄电池的内部结构和贫液式设计，AGM蓄电池内部隔板改为玻璃棉材质，从而能够进一步提高了充放电循环寿命。
研究起停车型蓄电池使用寿命对起停车型开发和售后满意度都有非常重要的意义，但是现有技术中只是针对蓄电池本身的寿命进行预测，并没有结合用户对车辆的实际使用情况进行蓄电池使用寿命预测，所以预设结果对于用户和厂家来说没有实际意义。
发明内容
基于以上问题，本发明提出一种车辆用蓄电池的使用寿命预测方法和装置，使在预测车辆用蓄电池的使用寿命时，加入了车辆的实际使用情况，从而使对车辆用蓄电池的使用寿命的预测更加具有实际意义，预测结果对起停车型开发有非常重要的意义；而且，通过采集大数据的方式获取车辆的数据，使车辆的数据更加具有普遍性，更符合实际情况。
一方面，本发明提出一种车辆用蓄电池的使用寿命预测方法，包括：
获取具有起停系统的车辆的数据，所述数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布；
根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命；
根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布。
此外，所述根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命包括：计算预设次数的充放电使蓄电池损失的电量占总电量的比例，根据所述比例、所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到所述蓄电池循环寿命；
所述根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布：所述蓄电池循环寿命除以所述每年进入自动停机次数分布得到所述蓄电池使用寿命分布。
此外，所述数据还包括：自动停机期间蓄电池放电电量分布、蓄电池容量和冷车启动放电电量；
所述冷车启动放电电量与所述蓄电池容量为相关函数的因子，所述相关函数的结果同所述自动停机期间蓄电池放电电量分布相乘得到所述蓄电池放电深度分布。
此外，所述数据还包括：自动停机持续时间、自动停机期间用电器电流、自动启动放电电量、自动停机持续时间分布概率和自动停机期间用电器电流分布概率；
根据所述自动停机持续时间、所述自动停机期间用电器电流和所述自动启动放电电量计算得到自动停机期间蓄电池放电电量；
根据所述自动停机持续时间分布概率和所述自动停机期间用电器电流分布概率计算得到自动停机期间蓄电池放电电量分布概率；
根据所述自动停机期间蓄电池放电电量和所述自动停机期间蓄电池放电电量分布概率计算得到所述自动停机期间蓄电池放电电量分布。
此外，所述方法还包括：根据所述蓄电池使用寿命分布调整车辆的整车参数；或者根据所述蓄电池使用寿命分布为车辆选择蓄电池。
另一方面，本发明还提出一种车辆用蓄电池的使用寿命预测装置，包括：
获取模块，用于获取具有起停系统的车辆的数据，所述数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布；
第一计算模块，用于根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命；
第二计算模块，用于根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布。
此外，所述根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命包括：计算预设次数的充放电使蓄电池损失的电量占总电量的比例，根据所述比例、所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到所述蓄电池循环寿命；
所述根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布：所述蓄电池循环寿命除以所述每年进入自动停机次数分布得到所述蓄电池使用寿命分布。
此外，所述数据还包括：自动停机期间蓄电池放电电量分布、蓄电池容量和冷车启动放电电量；
所述冷车启动放电电量与所述蓄电池容量为相关函数的因子，所述相关函数的结果同所述自动停机期间蓄电池放电电量分布相乘得到所述蓄电池放电深度分布。
此外，所述数据还包括：自动停机持续时间、自动停机期间用电器电流、自动启动放电电量、自动停机持续时间分布概率和自动停机期间用电器电流分布概率；
根据所述自动停机持续时间、所述自动停机期间用电器电流和所述自动启动放电电量计算得到自动停机期间蓄电池放电电量；
根据所述自动停机持续时间分布概率和所述自动停机期间用电器电流分布概率计算得到自动停机期间蓄电池放电电量分布概率；
根据所述自动停机期间蓄电池放电电量和所述自动停机期间蓄电池放电电量分布概率计算得到所述自动停机期间蓄电池放电电量分布。
此外，所述装置还包括调整模块，用于：根据所述蓄电池使用寿命分布调整车辆的整车参数；或者根据所述蓄电池使用寿命分布为车辆选择蓄电池。
通过采用上述技术方案，具有如下有益效果：
本发明实施例使在预测车辆用蓄电池的使用寿命时，加入了车辆的实际使用情况，从而使对车辆用蓄电池的使用寿命的预测更加具有实际意义，预测结果对起停车型开发有非常重要的意义；而且，通过采集大数据的方式获取车辆的数据，使车辆的数据更加具有普遍性，更符合实际情况。
附图说明
图1是本发明一个实施例提供的车辆用蓄电池的使用寿命预测方法的流程图；
图2是本发明一个实施例提供的车辆用蓄电池的使用寿命预测方法的流程图；
图3是本发明一个实施例提供的车辆用蓄电池的使用寿命预测装置的框图。
具体实施方式
以下结合具体实施方案和附图对本发明进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本发明的具体实施方案，并不对本发明产生任何限制，本发明的保护范围以权利要求书为准。
参照图1，本发明实施例提出一种车辆用蓄电池的使用寿命预测方法，包括：
步骤S001，获取具有起停系统的车辆的数据，数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布；
步骤S002，根据蓄电池放电深度分布和蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命；
步骤S003，根据蓄电池循环寿命与每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布。
本实施例针对的车辆为带有起停系统的车辆。
在步骤S001中，首先获取具有起停系统的车辆的数据，车辆的数据可以通过大数据采集获取。由于蓄电池使用寿命主要取决于蓄电池放电深度，获取的车辆的数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布。
蓄电池放电深度：在电池使用过程中,蓄电池放出的容量占其额定容量的百分比称为蓄电池放电深度。
蓄电池放电深度分布可以通过横坐标为放电深度，纵坐标为概率的坐标系表示。
蓄电池充放电循环寿命分布：在蓄电池实验室测得制定温度下不同放电深度时的循环寿命次数，可以通过横坐标是放电深度，纵坐标是循环寿命次数的坐标系表示。
每年进入自动停机次数分布：起停车型在驾驶过程中车速为零时，如果满足预先设定的状态，发动机会自动熄火停机，发电机不再给整车供电，需要蓄电池向整车供电。驾驶过程中频繁地进入该状态，蓄电池就会被频繁地放电充电，是影响蓄电池使用寿命分布的主要因素，可以通过横坐标为每年进入自动停机次数，纵坐标为概率值得坐标系表示。
在步骤S002中，蓄电池放电深度分布除以蓄电池充放电循环寿命得到蓄电池循环寿命。
在步骤S003中，根据蓄电池循环寿命与每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布。
自动停机是指满足一定条件下发动机停止工作的状态。
本发明实施例通过获取车辆的数据，根据蓄电池放电深度分布和蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命，根据蓄电池循环寿命与每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布的方式，使在预测车辆用蓄电池的使用寿命时，加入了车辆的实际使用情况，从而使对车辆用蓄电池的使用寿命的预测更加具有实际意义，预测结果对起停车型开发有非常重要的意义；而且，通过采集大数据的方式获取车辆的数据，使车辆的数据更加具有普遍性，更符合实际情况。
参照图2，本发明实施例提出一种车辆用蓄电池的使用寿命预测方法，包括：
步骤S201，获取具有起停系统的车辆的数据，数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布。
步骤S202，根据蓄电池放电深度分布和蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命包括：计算预设次数的充放电使蓄电池损失的电量占总电量的比例，根据比例、蓄电池放电深度分布和蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命。
可选地，数据还包括：自动停机期间蓄电池放电电量分布、蓄电池容量和冷车启动放电电量；
冷车启动放电电量与蓄电池容量为相关函数的因子，相关函数的结果同自动停机期间蓄电池放电电量分布相乘得到蓄电池放电深度分布。
考虑到车辆自动起动时需要消耗的电量，引入自动停机期间蓄电池放电电量分布。
考虑到冷车起动放电电量，引入了蓄电池放电深度分布。
由于蓄电池放电深度决定了蓄电池的寿命，所以需要对蓄电池放电深度进行精准的计算。
计算公式如下：
式中
P蓄电池放电深度：蓄电池放电深度(概率)分布；
C20：蓄电池容量；
Q自动停机：自动停机期间蓄电池放电电量；
PQ自动停机：自动停机期间蓄电池放电电量分布概率；
Q冷起动：蓄电池冷起动电量；
N1：每天自动停机平均次数，通过大数据获得；
N2：每天冷起动平均次数，通过大数据获得。
由于不同车辆用蓄电池的蓄电池冷起动电量不同，所以该值可以通过实验测定。N1和N2可以通过大数据获得。
可选地，数据还包括：自动停机持续时间、自动停机期间用电器电流、自动启动放电电量、自动停机持续时间分布概率和自动停机期间用电器电流分布概率；
根据自动停机持续时间、自动停机期间用电器电流和自动启动放电电量计算得到自动停机期间蓄电池放电电量；
计算公式如下：
自动停机期间蓄电池放电电量Q自动停机＝I自动停机×T自动停机+Q自动起动；
T自动停机：自动停机持续时间(H)；
I自动停机：自动停机期间用电器电流(A)；
Q自动起动：自动启动放电电量(AH)。
根据自动停机持续时间分布概率和自动停机期间用电器电流分布概率计算得到自动停机期间蓄电池放电电量分布概率；
由于自动停机期间的持续时间和电器电流是独立事件，概率可以直接相乘得到交集概率，即PQ自动停机＝PI自动停机×PT自动停机；
PQ自动停机：自动停机期间蓄电池放电电量分布概率；
PI自动停机：自动停机期间用电器电流分布概率；
PT自动停机：自动停机持续时间分布概率。
根据自动停机期间蓄电池放电电量和自动停机期间蓄电池放电电量分布概率计算得到自动停机期间蓄电池放电电量分布。
根据上面计算得到Q自动停机的全矩阵数据和PQ自动停机的全矩阵数据，通过遍历算法编程，找到对应放电电量Q自动停机和PQ自动停机之间的对应关系，即得到自动停机期间蓄电池放电电量分布PQ自动停机f(Q自动停机)。
步骤S203，根据蓄电池循环寿命与每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布：蓄电池循环寿命除以每年进入自动停机次数分布得到蓄电池使用寿命分布。
步骤S204，根据蓄电池使用寿命分布调整车辆的整车参数；或者根据蓄电池使用寿命分布为车辆选择蓄电池。
蓄电池使用寿命分布计算出来后，可以根据蓄电池的寿命去调整车辆的整车参数，如在整车项目前期，可以在限定蓄电池型号的条件下调整整车参数以满足蓄电池型号要求的自动停机电器电流限制要求或自动停机持续时间要求，蓄电池使用寿命分布的预测为控制蓄电池成本和重量提供了重要的参考数据。
本发明实施例使车辆制造厂商能够预测车辆用的蓄电池的使用寿命，并且利用预测出来的结果去调整车辆的整车参数，或者为不同的车辆选择不同的蓄电池，以节约整车成本。使在新车型开发中，可以根据车型定位和性价比进行蓄电池容量选型匹配，进一步优化车型匹配中的蓄电池成本、重量、预期使用寿命以及车型电量消耗目标。
参照图3，本发明提出一种车辆用蓄电池的使用寿命预测装置，包括：
获取模块301，用于获取具有起停系统的车辆的数据，数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布；
第一计算模块302，用于根据蓄电池放电深度分布和蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命；
第二计算模块303，用于根据蓄电池循环寿命与每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布。
可选地，根据蓄电池放电深度分布和蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命包括：计算预设次数的充放电使蓄电池损失的电量占总电量的比例，根据比例、蓄电池放电深度分布和蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命；
根据蓄电池循环寿命与每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布：蓄电池循环寿命除以每年进入自动停机次数分布得到蓄电池使用寿命分布。
可选地，数据还包括：自动停机期间蓄电池放电电量分布、蓄电池容量和冷车启动放电电量；
冷车启动放电电量与蓄电池容量为相关函数的因子，相关函数的结果同自动停机期间蓄电池放电电量分布相乘得到蓄电池放电深度分布。
可选地，数据还包括：自动停机持续时间、自动停机期间用电器电流、自动启动放电电量、自动停机持续时间分布概率和自动停机期间用电器电流分布概率；
根据自动停机持续时间、自动停机期间用电器电流和自动启动放电电量计算得到自动停机期间蓄电池放电电量；
根据自动停机持续时间分布概率和自动停机期间用电器电流分布概率计算得到自动停机期间蓄电池放电电量分布概率；
根据自动停机期间蓄电池放电电量和自动停机期间蓄电池放电电量分布概率计算得到自动停机期间蓄电池放电电量分布。
可选地，装置还包括调整模块，用于：根据蓄电池使用寿命分布调整车辆的整车参数；或者根据蓄电池使用寿命分布为车辆选择蓄电池。
以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车辆用蓄电池的使用寿命预测方法，其特征在于，包括：
获取具有起停系统的车辆的数据，所述数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布；
根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命；
根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布；
所述根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命包括：计算预设次数的充放电使蓄电池损失的电量占总电量的比例，根据所述比例、所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到所述蓄电池循环寿命。
2.根据权利要求1所述的车辆用蓄电池的使用寿命预测方法，其特征在于，
所述根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命包括：计算预设次数的充放电使蓄电池损失的电量占总电量的比例，根据所述比例、所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到所述蓄电池循环寿命；
所述根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布：所述蓄电池循环寿命除以所述每年进入自动停机次数分布得到所述蓄电池使用寿命分布。
3.根据权利要求1所述的车辆用蓄电池的使用寿命预测方法，其特征在于，
所述数据还包括：自动停机期间蓄电池放电电量分布、蓄电池容量和冷车启动放电电量；
所述冷车启动放电电量与所述蓄电池容量为相关函数的因子，所述相关函数的结果同所述自动停机期间蓄电池放电电量分布相乘得到所述蓄电池放电深度分布。
4.根据权利要求3所述的车辆用蓄电池的使用寿命预测方法，其特征在于，
所述数据还包括：自动停机持续时间、自动停机期间用电器电流、自动启动放电电量、自动停机持续时间分布概率和自动停机期间用电器电流分布概率；
根据所述自动停机持续时间、所述自动停机期间用电器电流和所述自动启动放电电量计算得到自动停机期间蓄电池放电电量；
根据所述自动停机持续时间分布概率和所述自动停机期间用电器电流分布概率计算得到自动停机期间蓄电池放电电量分布概率；
根据所述自动停机期间蓄电池放电电量和所述自动停机期间蓄电池放电电量分布概率计算得到所述自动停机期间蓄电池放电电量分布。
5.根据权利要求1至4任一项所述的车辆用蓄电池的使用寿命预测方法，其特征在于，
所述方法还包括：根据所述蓄电池使用寿命分布调整车辆的整车参数；或者根据所述蓄电池使用寿命分布为车辆选择蓄电池。
6.一种车辆用蓄电池的使用寿命预测装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取具有起停系统的车辆的数据，所述数据至少包括：蓄电池放电深度分布、蓄电池充放电循环寿命分布和每年进入自动停机次数分布；
第一计算模块，用于根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命；
第二计算模块，用于根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布；
所述根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命包括：计算预设次数的充放电使蓄电池损失的电量占总电量的比例，根据所述比例、所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到所述蓄电池循环寿命。
7.根据权利要求6所述的车辆用蓄电池的使用寿命预测装置，其特征在于，
所述根据所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到蓄电池循环寿命包括：计算预设次数的充放电使蓄电池损失的电量占总电量的比例，根据所述比例、所述蓄电池放电深度分布和所述蓄电池充放电循环寿命分布计算得到所述蓄电池循环寿命；
所述根据所述蓄电池循环寿命与所述每年进入自动停机次数分布计算得到蓄电池使用寿命分布：所述蓄电池循环寿命除以所述每年进入自动停机次数分布得到所述蓄电池使用寿命分布。
8.根据权利要求6所述的车辆用蓄电池的使用寿命预测装置，其特征在于，
所述数据还包括：自动停机期间蓄电池放电电量分布、蓄电池容量和冷车启动放电电量；
所述冷车启动放电电量与所述蓄电池容量为相关函数的因子，所述相关函数的结果同所述自动停机期间蓄电池放电电量分布相乘得到所述蓄电池放电深度分布。
9.根据权利要求8所述的车辆用蓄电池的使用寿命预测装置，其特征在于，
所述数据还包括：自动停机持续时间、自动停机期间用电器电流、自动启动放电电量、自动停机持续时间分布概率和自动停机期间用电器电流分布概率；
根据所述自动停机持续时间、所述自动停机期间用电器电流和所述自动启动放电电量计算得到自动停机期间蓄电池放电电量；
根据所述自动停机持续时间分布概率和所述自动停机期间用电器电流分布概率计算得到自动停机期间蓄电池放电电量分布概率；
根据所述自动停机期间蓄电池放电电量和所述自动停机期间蓄电池放电电量分布概率计算得到所述自动停机期间蓄电池放电电量分布。
10.根据权利要求6至9任一项所述的车辆用蓄电池的使用寿命预测装置，其特征在于，
所述装置还包括调整模块，用于：根据所述蓄电池使用寿命分布调整车辆的整车参数；或者根据所述蓄电池使用寿命分布为车辆选择蓄电池。
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