CN107144794A - 一种电动汽车用锂电池健康度统计方法 - Google Patents

一种电动汽车用锂电池健康度统计方法 Download PDF

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钟东龙
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    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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    • G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • G—PHYSICS
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    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health

Abstract

本发明公开了一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，包括以下步骤：S1：通过两个及以上统计方法获取锂电池的两个及以上健康度值Sj(j∈N且j≥2)；S2：根据锂电池种类和工作环境获取每个健康度值Sj对应的权重值vj(j∈N且j≥2)；且S3：根据权重值vj得出两个及以上健康度值Sj的平均值，公式如下：式中Sv为综合健康度值；Sj为健康度值；vj为Sj所对应的权重值。本发明一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，通过针对不同类型的锂电池和不同的环境设置不同的权重值，实现了本发明适用于各种类型的锂电池和各种环境。

Description

一种电动汽车用锂电池健康度统计方法
技术领域
本发明涉及电动汽车锂电池，具体涉及一种电动汽车用锂电池健康度统计方法。
背景技术
随着工业发展和社会需求的增加，汽车在社会进步和经济发展中扮演着重要的角色。汽车工业的迅速发展，推动了机械、能源、橡胶、钢铁等重要行业的发展，但同时也日益面临着环境保护、能源短缺的严重问题。为了解决这些问题，电动汽车获得了长足的发展和很大的技术进步，同时电动汽车在电池系统、电驱动系统和整车控制等方面都取得了很大进步。
在电动汽车上，电池系统是一项关键核心的部件，蓄电池作为动力源，需要能量密度高、输出功率密度高、工作温度范围宽广、循环寿命长、无记忆效应、自放电率小。目前锂电池因其优越的性能，在电动汽车领域被大规模使用。锂电池拥有诸多优点，但是也有致命性的缺点，就是电池稳定性较差，在极端环境下极易发生自燃和爆炸，所以需要对锂电池进行合理的管理。锂电池健康度是对锂电池进行合理管理所需要的重要参数，目前对锂电池健康度的检测方法单一，无法适用于各种类型的锂电池和各种工作环境，适用性差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是目前对锂电池健康度的检测方法单一，无法适用于各种类型的锂电池和各种工作环境，适用性差，目的在于提供一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，包括以下步骤：S1：通过两个及以上统计方法获取锂电池的两个及以上健康度值Sj；S2：根据锂电池种类和工作环境获取每个健康度值Sj对应的权重值vj；且S3：根据权重值vj得出两个及以上健康度值Sj的平均值，公式如下：式中Sv为综合健康度值；Sj为健康度值；vj为Sj所对应的权重值；j为自然数，n为自然数。
目前对锂电池剩余电量的检测方法单一，无法适用于各种类型的锂电池和各种工作环境，适用性差。不同类型的锂电池，其特性不同，比如锰酸锂电池循环性能差，内阻变化较大，不适合通过内阻法检测其健康度。而温度变化较大的地区，电池容量会随着温度变化而发生波动，不适合通过电池容量法检测其健康度。
本发明应用时，先通过两个及以上统计方法获取锂电池的两个及以上健康度值Sj；再根据锂电池种类和工作环境获取每个健康度值Sj对应的权重值vj；且然后根据权重值vj得出两个及以上健康度值Sj的平均值，公式如下：式中Sv为综合健康度值；Sj为健康度值；vj为Sj所对应的权重值；j为自然数，n为自然数。
对于不同类型的锂电池和不同的环境，修改权重值vj，就可以使得本发明适用于不同类型的锂电池和不同的环境。比如锰酸锂电池循环性能差，内阻变化较大，不适合通过内阻法检测其健康度，则降低通过内阻法检测的健康度的权重值，而提高通过电压曲线拟合法检测的健康度的权重值，有效的提高了本发明的适用性。本发明通过针对不同类型的锂电池和不同的环境设置不同的权重值，实现了本发明适用于各种类型的锂电池和各种环境。
进一步的，所述两个及以上健康度值包括通过内阻法得到的内阻健康度值Sj。
再进一步的，所述通过内阻法得到的内阻健康度值Sj，其获取公式如下：式中Rnow为当前内阻，Rnew为出厂内阻，Rold为报废内阻。
本发明应用时，通过公式得到内阻健康度值Sj，式中Rnow为当前内阻，Rnew为出厂内阻，Rold为报废内阻。
进一步的，所述两个及以上健康度值包括通过电池容量法得到的容量健康度值Sj。
再进一步的，通过电池容量法得到的容量健康度值Sj，其获取公式如下：式中Cnew为出厂容量，CN为当前容量，CM为报废容量。
本发明应用时，通过公式得到容量健康度值Sj，式中Cnew为出厂容量，CN为当前容量，CM为报废容量。
进一步的，所述两个及以上健康度值包括通过电压曲线拟合法得到的电压健康度值Sj。
再进一步的，通过电压曲线拟合法得到的电压健康度值Sj，其获取公式如下：式中C1为t1时刻电压在电压曲线中对应的电量值，C2为t2时刻电压在电压曲线中对应的电量值，I为充电电流，C为电池容量。
本发明应用时，通过公式得到电压健康度值Sj，式中C1为t1时刻电压在电压曲线中对应的电量值，C2为t2时刻电压在电压曲线中对应的电量值，I为充电电流，C为电池容量。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，通过针对不同类型的锂电池和不同的环境设置不同的权重值，实现了本发明适用于各种类型的锂电池和各种环境。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明步骤示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1所示，本发明一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，包括以下步骤：S1：通过两个及以上统计方法获取锂电池的两个及以上健康度值Sj；S2：根据锂电池种类和工作环境获取每个健康度值Sj对应的权重值vj；且S3：根据权重值vj得出两个及以上健康度值Sj的平均值，公式如下：式中Sv为综合健康度值；Sj为健康度值；vj为Sj所对应的权重值；j为自然数，n为自然数。
本实施例实施时，先通过两个及以上统计方法获取锂电池的两个及以上健康度值Sj；再根据锂电池种类和工作环境获取每个健康度值Sj对应的权重值vj；且然后根据权重值vj得出两个及以上健康度值Sj的平均值，公式如下：式中Sv为综合健康度值；Sj为健康度值；vj为Sj所对应的权重值；j为自然数，n为自然数。
对于不同类型的锂电池和不同的环境，修改权重值vj，就可以使得本发明适用于不同类型的锂电池和不同的环境。比如锰酸锂电池循环性能差，内阻变化较大，不适合通过内阻法检测其健康度，则降低通过内阻法检测的健康度的权重值，而提高通过电压曲线拟合法检测的健康度的权重值，有效的提高了本发明的适用性。本发明通过针对不同类型的锂电池和不同的环境设置不同的权重值，实现了本发明适用于各种类型的锂电池和各种环境。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，所述两个及以上健康度值包括通过内阻法得到的内阻健康度值Sj。所述通过内阻法得到的内阻健康度值Sj，其获取公式如下：式中Rnow为当前内阻，Rnew为出厂内阻，Rold为报废内阻。
本实施例实施时，通过公式得到内阻健康度值Sj，式中Rnow为当前内阻，Rnew为出厂内阻，Rold为报废内阻。
实施例3
本实施例在实施例1的基础上，所述两个及以上健康度值包括通过电池容量法得到的容量健康度值Sj。通过电池容量法得到的容量健康度值Sj，其获取公式如下：式中Cnew为出厂容量，CN为当前容量，CM为报废容量。
本实施例实施时，通过公式得到容量健康度值Sj，式中Cnew为出厂容量，CN为当前容量，CM为报废容量。
实施例4
本实施例在实施例1的基础上，所述两个及以上健康度值包括通过电压曲线拟合法得到的电压健康度值Sj。通过电压曲线拟合法得到的电压健康度值Sj，其获取公式如下：式中C1为t1时刻电压在电压曲线中对应的电量值，C2为t2时刻电压在电压曲线中对应的电量值，I为充电电流，C为电池容量。
本实施例实施时，通过公式得到电压健康度值Sj，式中C1为t1时刻电压在电压曲线中对应的电量值，C2为t2时刻电压在电压曲线中对应的电量值，I为充电电流，C为电池容量。
实施例5
本实施例在实施例1至4的基础上，电池采用锰酸锂电池。
本实施例实施时，通过内阻法得到的内阻健康度值Sj＝80％，通过电池容量法得到的容量健康度值Sj＝75％，通过电压曲线拟合法得到的电压健康度值Sj＝78％，由于锰酸锂电池循环性能差，内阻变化较大，检测其内阻就会不准确，不适合用内阻法检测健康度，所以降低内阻健康度值对应的权重值，选取权重值如下：v1＝0.1，v2＝0.3，v3＝0.6；
实施例6
本实施例在实施例5的基础上，温度为38℃。
本实施例实施时，通过内阻法得到的内阻健康度值Sj＝80％，通过电池容量法得到的容量健康度值Sj＝75％，通过电压曲线拟合法得到的电压健康度值Sj＝78％，由于温度较高，而电池电量会随着温度变化，通过电量检测电池的健康度就会不准确，不适合用电池容量法检测电池健康度，所以降低电量健康度值对应的权重值，选取权重值如下：v1＝0.2，v2＝0.1，v3＝0.7；
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 (7)

1.一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过两个及以上统计方法获取锂电池的两个及以上健康度值Sj；
S2：根据锂电池种类和工作环境获取每个健康度值Sj对应的权重值vj；且
S3：根据权重值vj得出两个及以上健康度值Sj的平均值，公式如下：
<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mi>v</mi> </msub> <mo>=</mo> <msubsup> <mi>&amp;Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </msubsup> <msub> <mi>S</mi> <mi>j</mi> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>;</mo> </mrow>
式中Sv为综合健康度值；Sj为健康度值；vj为Sj所对应的权重值；j为自然数，n为自然数。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，其特征在于，所述两个及以上健康度值包括通过内阻法得到的内阻健康度值Sj。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，其特征在于，所述通过内阻法得到的内阻健康度值Sj，其获取公式如下：
<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mi>o</mi> <mi>w</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>w</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>l</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>R</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>w</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
式中Rnow为当前内阻，Rnew为出厂内阻，Rold为报废内阻。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，其特征在于，所述两个及以上健康度值包括通过电池容量法得到的容量健康度值Sj。
5.根据权利要求4所述的一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，其特征在于，通过电池容量法得到的容量健康度值Sj，其获取公式如下：
<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>w</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>N</mi> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mrow> <mi>n</mi> <mi>e</mi> <mi>w</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>C</mi> <mi>M</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
式中Cnew为出厂容量，CN为当前容量，CM为报废容量。
6.根据权利要求1所述的一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，其特征在于，所述两个及以上健康度值包括通过电压曲线拟合法得到的电压健康度值Sj。
7.根据权利要求6所述的一种电动汽车用锂电池健康度统计方法，其特征在于，通过电压曲线拟合法得到的电压健康度值Sj，其获取公式如下：
<mrow> <msub> <mi>S</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>t</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>)</mo> <mo>*</mo> <mi>I</mi> </mrow> <mrow> <msub> <mi>C</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>C</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&amp;times;</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <mi>C</mi> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
式中C1为t1时刻电压在电压曲线中对应的电量值，C2为t2时刻电压在电压曲线中对应的电量值，I为充电电流，C为电池容量。
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