CN109747428A - 一种电动汽车电池包剩余容量估算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种电动汽车电池包剩余容量估算方法，可解决现有电动汽车的电池包无法进行容量估算的技术问题。可解决现有电动汽车的电池包无法进行容量估算的技术问题。包括以下步骤，S100、获取电动汽车在整车运行过程中远程监控数据；S200、提取远程监控数据中的电池包温度、SOC、运行时间、运行里程、运行状态进行对比；S300、根据步骤S200对比结果，结合整车选用电芯的循环寿命数据与电芯日历寿命数据对电动汽车电池包衰减及运行寿命进行估算。本发明的一种电动汽车电池包剩余容量估算方法根据车辆实际运行状态，估算电池包剩余寿命可以直观反映电池包当前的健康状态，进一步增进锂离子电池的安全使用。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车电池技术领域，具体涉及一种电动汽车电池包剩余容量估算方法。
背景技术
目前，电动汽车上的电池组容量在出厂时进行完整的充放电测试来进行容量标定，标记为电池包额定容量值。电池包在运行过程中会出现一定的容量衰减，这主要跟整车电池组使用时间、循环次数、运行工况及环境温度的相关。但在电动汽车上对电池包容量的估算这与电动汽车续航里程、SOC估算都存在必然联系。但由于客户在使用电动汽车过程中无法进行完整的充放电测试，这就造成了电池包现有容量估算出现难度，这会影响电池管理系统中电池组SOC估算等相关计算误差。
发明内容
本发明提出的一种电动汽车电池包剩余容量估算方法，可解决现有电动汽车的电池包无法进行容量估算的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种电动汽车电池包剩余容量估算方法，包括以下步骤：
1、获取电动汽车在整车运行过程中远程监控数据；
2、提取远程监控数据中的电池包温度、SOC、运行时间、运行里程、运行状态进行对比；
3、根据上述数据，结合整车选用电芯的循环寿命与日历寿命对电动汽车电池包衰减及运行寿命进行估算。
进一步方案，在所述步骤1中，电动汽车在整车运行过程中远程监控数据包括电池组相同时间对应的整车运行公里数、运行时间、运行状态、SOC值、电池包温度。
进一步方案，在所述步骤2中，调取电池组整车运行公里数与整车单次运行的续航里程，可计算电池组循环次数。
进一步方案，所述电池组循环次数可对应整车运行时间。
进一步方案，在所述步骤2中，电池组整车运行状态主要包括车辆充电开始状态、充电结束状态、整车上电状态、下电状态，其中车辆充电开始状态到充电结束状态为车辆充电时间，整车上电状态到下电状态统计为车辆放电时间。
进一步方案，所述的充电时间和放电运行时间为电池组充放电时间，其中搁置时间＝车辆运行总时间-充电时间-放电时间。
进一步方案，在所述步骤2中，电池组整车运行SOC中提取充电开始时刻对应SOC状态值和整车下电时刻对应的SOC状态值。
进一步方案，在所述步骤3中，通过远程监控数据中各项数据，再结合整车采用的电芯的日历寿命数据及循环寿命数据按着一定比例叠加进行寿命预测。
进一步方案，电芯循环寿命数据为电芯测试数据，对应不同充放电深度、不同温度的状态下衰减曲线。
进一步方案，电芯日历寿命数据是结合电池经过日历寿命测试容量衰减阶段得到日历寿命衰减模型，生成日历寿命衰减曲线，对应不同SOC搁置、不同温度的状态下衰减曲线。
进一步方案，在所述步骤3中，将整车循环次数与电芯循环次数对应，结合电池包运行温度占比得出整车循环后的电池包容量衰减率。
进一步方案，在所述步骤3中，将整车搁置时间与搁置SOC状态分布与电芯日历寿命数据对应，按着一定比例得出整车经搁置后的电池包容量衰减率。
由上述技术方案可知，本发明的一种电动汽车电池包剩余容量估算方法根据车辆实际运行状态，估算电池包剩余寿命可以直观反映电池包当前的健康状态，进一步增进锂离子电池的安全使用。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
如图1所示，本实施例所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，包括：
S1、获取电动汽车在整车运行过程中远程监控数据；
S2、提取远程监控数据中的电池包温度、SOC、运行时间、运行里程、运行状态进行对比；
S3、根据步骤S2对比结果，结合整车选用电芯的循环寿命与日历寿命对电动汽车电池包衰减及运行寿命进行估算。
以下结合具体应用实例说明：
选取一辆市面运行的电动汽车属于上下班代步使用，该车单次续航里程约为150公里。该车总续航里程约为10000公里。运行时间段为2017年1月1日到2017年12月31日。调取该车在以上时间段远程监控数据，其中远程数据包括不同时间对应的电池组温度、SOC、运行时间、运行里程、运行状态。
从远程数据中统计车辆运行过程中电池包循环次数约为100周≈电池包运行总里程/电池包单次续航里程。按着电芯循环数据查找25度、45度、55度温度下100周对应的容量衰减率A1、A2、A3。提取电池包在运行过程中电池组温度分布，将电池包25度以下温度记做电芯25度循环温度，25度到35度温度记做电芯45度循环温度，35度到45度温度记做电芯55度循环温度，统计25度以下占比80％，25度到35度占比约10％，35度到45度占比约10％。对应按着不同温度占比计算电池包循环寿命容量衰减率为0.8A1+0.1A2+0.1A3。
根据车辆运行状态及运行时间数据，可以确认充电时间占比及放电时间占比，计算搁置时间占比约75％。车辆搁置SOC状态分布30％：50％：80％：100％＝2.5％：45％：45％：7.5％
按着电芯日历寿命数据查找25度温度下30％SOC搁置0.75年容量衰减B1、50％SOC搁置0.75年容量衰减B2、80％SOC搁置0.75年容量衰减B3、100％SOC搁置0.75年容量衰减B4；查找45度温度下30％SOC搁置0.75年容量衰减C1、50％SOC搁置0.75年容量衰减C2、80％SOC搁置0.75年容量衰减C3、100％SOC搁置0.75年容量衰减C4。统计电池包搁置温度25度以下为85％，25度至45度占比约15％，对应按着不同温度占比计算电池包日历寿命容量衰减率为0.85*(0.025*B1+0.45*B2+0.45*B3+
0.075*B4)+0.15*(0.025*C1+0.45*C2+0.45*C3+0.075*C4)。
将循环寿命衰减和日历寿命衰减数据叠加得出该电池包现阶段容量衰减。
综上，本发明实施例根据车辆实际运行状态，估算电池包剩余寿命可以直观反映电池包当前的健康状态，进一步增进锂离子电池的安全使用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：包括以下步骤，
S100、获取电动汽车在整车运行过程中远程监控数据；
S200、提取远程监控数据中的电池包温度、SOC、运行时间、运行里程、运行状态进行对比；
S300、根据步骤S200对比结果，结合整车选用电芯的循环寿命数据与电芯日历寿命数据对电动汽车电池包衰减及运行寿命进行估算。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：所述步骤S100中，电动汽车在整车运行过程中远程监控数据包括电池组相同时间对应的整车运行公里数、运行时间、运行状态、SOC值、电池包温度。
3.根据权利要求2所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：所述步骤S200提取远程监控数据中电池组整车运行状态包括车辆充电开始状态、充电结束状态、整车上电状态、下电状态，其中车辆充电开始状态到充电结束状态为车辆充电时间，整车上电状态到下电状态统计为车辆放电时间。
4.根据权利要求3所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：所述步骤S200提取远程监控数据中的电池包温度、SOC、运行时间、运行里程、运行状态进行对比；包括，
S201、调取电池组整车运行公里数与整车单次运行的续航里程，计算电池组循环次数；
S202、将电池组循环次数与电芯循环次数对应，同时结合远程数据中电池组在不同温度下运行时间占比得出整车经循环后的电池包容量衰减率。
5.根据权利要求4所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：
所述步骤S200还包括，
S203、计算车辆搁置时间，其中，车辆远程数据中包括车辆充电、车辆运行时间，则车辆搁置时间＝车辆运行总时间-充电时间-运行时间。
6.根据权利要求5所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：
所述步骤S200还包括，
S204、根据环境温度计算出车辆搁置温度时间占比。
7.根据权利要求6所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：所述步骤S300中电芯循环寿命数据包括不同充放电深度、不同温度的状态下衰减曲线；
所述电芯日历寿命数据对应不同SOC搁置、不同温度状态下衰减曲线。
8.根据权利要求7所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：
所述步骤S300结合整车选用电芯的循环寿命与日历寿命对电动汽车电池包衰减及运行寿命进行估算，包括，
S301、通过车辆搁置SOC状态提取充电开始时刻对应SOC状态值和整车下电时刻对应的SOC状态值进行时间占比统计，将整车搁置时间与搁置SOC状态分布与电芯日历寿命数据对应，按着一定比例得出整车经搁置后的电池包容量衰减率。
9.根据权利要求8所述的电动汽车电池包剩余容量估算方法，其特征在于：所述步骤S300还包括，
S302、整车运行总衰减为步骤S202的循环衰减与步骤S301的日历衰减之和。
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