CN109904533A - 电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法,系统包括远程数据处理中心和设置于电动汽车上的数据采集系统和无线数据传输模块;数据采集系统包括光纤光栅温度传感器,光纤光栅温度传感器用于定时采集第一温度数据,无线数据传输模块用于将第一温度数据发送至远程数据处理中心;远程数据处理中心用于接收所述第一温度数据,远程数据处理中心还用于得出第一温升数据,远程数据处理中心还用于根据第一温升数据估算待测电池包的电池寿命。本发明提供的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法利用光纤光栅温度传感器采集动力电池包内单体电池的温度并通过大数据后台中心分析进而能够及时且准确地判断电池寿命及异常。
Description
技术领域
本发明属于电动汽车的电池管理领域,特别涉及一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法。
背景技术
随着新能源车技术发展加上国家政策扶持,电动汽车产量逐年增加。新能源电动汽车中安装有动力电池包,每个动力电池包由若干个单体电池组成。作为电动汽车的供能部件,动力电池包的健康状况事关整个电动汽车的行车安全。如何准确及时地检测电动汽车中的动力电池包的健康情况,及时发现动力电池包的潜在问题对于确保用户的行车安全至关重要。
虽然新能源电动汽车中使用了大量锂离子电池,但业界还没有能够准确及时地反映电池使用寿命(健康度)的方便快捷的方法。很多老化的电池其实内部电量还有很多,只是随着使用时间的增长,电池的内阻不断增大,导致电池可用容量的衰减,因此电池内阻是表征电池健康度的关键因素。
目前行业内测量内阻较为常用的方法有直流放电内阻测量法和交流压降内阻测量法,但是装车运行的电池很难满足这两种方法规定的测试条件,在工程应用上还是存在很大的局限性。
由此可见,现有的动力电池包的健康度的判断方式通常需要将动力电池包从电动汽车中取下并在专门的检测点进行检测,对于用户而言操作极为不便;另外现有的检测方式在行车过程中也无法及时判断电池健康度,无法及时发现动力电池包的异常情况。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电动汽车用动力电池包的健康度的判断方式对用户而言操作不便、行车过程中无法及时判断电池健康度以及无法及时发现动力电池包的异常情况的缺陷,提供一种利用光纤光栅温度传感器采集动力电池包内单体电池的温度并通过大数据后台中心分析进而能够及时且准确地判断电池寿命及异常的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
本发明提供了一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特点在于,包括远程数据处理中心和设置于所述电动汽车上的数据采集系统和无线数据传输模块;所述数据采集系统包括光纤光栅温度传感器,所述光纤光栅温度传感器用于定时采集第一温度数据,所述第一温度数据为待测电池包内的单体电池的实时温度;
所述无线数据传输模块用于将所述第一温度数据发送至所述远程数据处理中心;
所述远程数据处理中心用于接收所述第一温度数据,所述远程数据处理中心还用于得出第一温升数据,所述第一温升数据为根据所述第一温度数据计算得到的温升,所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据估算所述待测电池包的电池寿命。
本方案利用了如下原理:锂离子电池在充放电过程中反应热总共有三部分:反应热、极化热、焦耳热,锂离子在正常工作温度时,焦耳热所占的比重最大。锂离子电池的发热量Q=I*I*R,其中R为电池的内阻,I为充放电电流。由此可见,充放电过程中的温升可以反应出内阻的变化。
本方案中,在待测电池包正常使用过程中,远程数据处理中心能够远程获取待测电池包的实时温度,从中抓取有效的信息,获取待测电池包内单体电池的温升数据,而该温升数据又同电池的内阻有关,电池的内阻又是表征电池健康度的关键因素,由此能够通过该温升数据估算出待测电池包的电池寿命。
较佳地,所述数据采集系统用于定时采集第二数据,所述第二数据包括环境温度、所述待测电池包内温度以及所述待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流;
所述无线数据传输模块还用于将所述第二数据发送至所述远程数据处理中心;
所述远程数据处理中心还用于接收所述第二数据,所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。
本方案中,远程数据处理中心根据第一温升数据以及接收到的第二数据中的环境温度、待测电池包内温度以及待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流能够更加准确地估算出待测电池包的电池寿命。
本方案中,待测电池包内温度与待测电池包内的单体电池的实时温度不相同,所述待测电池包内温度表示待测电池包整体所处的环境的温度,而待测电池包内的单体电池的实时温度是指光纤光栅温度传感器采集到的每个单体电池的温度。
较佳地,所述远程数据处理中心还用于得到第一充放电倍率,所述第一充放电倍率为根据所述第二数据中的充放电电流计算得到所述待测电池包的单体电池的充放电倍率,所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。
本方案中,估算待测电池包的电池寿命时结合第一充放电倍率、第一温升数据以及第二数据中的环境温度、待测电池包内温度等能够使得估算的结果更加准确。
较佳地,所述远程数据处理中心包括数据库,所述数据库用于分组存储参考电池包的全生命周期的测试数据;
所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据在所述数据库中查找匹配的所述测试数据,并根据所述匹配的所述测试数据得出所述待测电池包的电池寿命。
本方案中,参考电池包为同待测电池包同一性能的电池包,通过提前存储参考电池包从新电池包到报废电池包的整个生命周期的测试数据即全生命周期的测试数据至数据库,再使用采集的待测电池包的相关数据到数据库中查询与之匹配的测试数据,最后根据匹配的测试数据对应的电池包的寿命信息得出所述待测电池包的电池寿命,从而完成正常使用过程中的待测电池包的寿命估算。
较佳地,每组所述测试数据包括初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度。
本方案中,充分静置环境温度为所述参考电池包测试时充分静置时电池包内的温度,其与待测电池包内温度相对应;充放电标识表示当前的该组测试数据是对应充电时的数据还是放电时的数据。测试时间为从该初始电量开始测试时计时起的时间量;电池健康度为当前的该组测试数据测试时对应的参考电池包的电池寿命信息。
较佳地,每组所述测试数据还包括第二温度数据。
本方案中,第二温度数据为对应的测试数据中的测试时间测试得到的参考电池包的单体电池的实时温度。
较佳地,
所述初始电量包括10%、30%、50%、70%和90%中的一种;
所述第二充放电倍率包括0.33C(充放电倍率)、0.5C、1C和2C中的一种;
所述充放电标识包括充电或放电;
所述充分静置环境温度包括-20℃(摄氏度)、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;
所述第二环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;
所述测试时间包括0~T分钟,所述T为所述参考电池包的单体电池的温度达到恒定时所用的时间。
本方案中,初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度的不同取值之间相组合后的测试数据构成了参考电池包的全生命周期的测试数据。
较佳地,所述远程数据处理中心还包括温度异常点报警模块,所述温度异常点报警模块用于在所述第一温度数据超过预设报警值时报警。
较佳地,所述远程数据处理中心还包括显示模块,所述显示模块用于采用三维坐标系在三维空间内显示所述待测电池包的每个单体电池的实时温度,所述三维坐标系的x轴和y轴用于表示所述待测电池包内的单体电池的位置,所述三维坐标系的z轴用于表示每个单体电池的实时温度。
本方案中,远程数据处理中心能够清楚的显示待测电池包内光纤光栅温度传感器采集到的每个单体电池的位置和温度值。通过三维空间能够直观便捷的监测待测电池包内有无温度异常点及温度检测点的位置。x、y轴坐标用于确定每个单体电池所在的温度监测点在待测电池包平面上的位置,z轴表示单体电池的温度值。可以通过颜色的不同来区分待测电池包的每个单体电池所在的温度监测点是否有异常以及温度的范围区间。
较佳地,所述无线数据传输模块为GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线服务技术)模块,所述数据采集系统集成在所述电动汽车的电池管理系统中。
本发明还提供了一种电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特点在于,基于前述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统实现,所述电池寿命分析方法包括以下步骤:
S1、所述光纤光栅温度传感器定时采集所述第一温度数据;
S2、所述无线数据传输模块将所述第一温度数据发送至所述远程数据处理中心;
S3、所述远程数据处理中心接收所述第一温度数据,根据所述第一温度数据计算得到所述第一温升数据,根据所述第一温升数据估算所述待测电池包的电池寿命。
较佳地,步骤S3之前还包括以下步骤:
S1’、所述数据采集系统定时采集第二数据,所述第二数据包括环境温度、所述待测电池包内温度以及所述待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流;
S2’、所述无线数据传输模块将所述第二数据发送至所述远程数据处理中心;
步骤S3包括以下步骤:
S31、所述远程数据处理中心接收所述第一温度数据和所述第二数据;
S32、所述远程数据处理中心根据所述第一温度数据计算得到所述第一温升数据;
S33、所述远程数据处理中心根据所述第一温升数据以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。
较佳地,
步骤S32还包括所述远程数据处理中心根据所述第二数据中的充放电电流计算得到所述待测电池包的单体电池的第一充放电倍率;
步骤S33为所述远程数据处理中心根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。
较佳地,所述远程数据处理中心包括数据库,所述数据库用于分组存储参考电池包的全生命周期的测试数据;
步骤S33包括以下步骤:
S3301、所述远程数据处理中心根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据在所述数据库中查找匹配的所述测试数据;
S3302、所述远程数据处理中心根据所述匹配的所述测试数据得出所述待测电池包的电池寿命。
较佳地,每组所述测试数据包括初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度。
较佳地,每组所述测试数据还包括第二温度数据。
较佳地,
所述初始电量包括10%、30%、50%、70%和90%中的一种;
所述第二充放电倍率包括0.33C、0.5C、1C和2C中的一种;
所述充放电标识包括充电或放电;
所述充分静置环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;
所述第二环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;
所述测试时间包括0~T分钟,所述T为所述参考电池包的单体电池的温度达到恒定时所用的时间。
较佳地,所述电池寿命分析方法还包括以下步骤:
在所述第一温度数据超过预设报警值时报警。
较佳地,所述电池寿命分析方法还包括以下步骤:
采用三维坐标系在三维空间内显示所述待测电池包的每个单体电池的实时温度,所述三维坐标系的x轴和y轴用于表示所述待测电池包内的单体电池的位置,所述三维坐标系的z轴用于表示每个单体电池的实时温度。
较佳地,所述无线数据传输模块为GPRS模块,所述数据采集系统集成在所述电动汽车的电池管理系统中。
本发明的积极进步效果在于:本发明提供的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法利用光纤光栅温度传感器采集动力电池包内单体电池的温度并通过大数据后台中心分析进而能够及时且准确地判断电池寿命及异常。
附图说明
图1为本发明实施例1的一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统的模块示意图。
图2为本发明实施例2的一种电动汽车用电池包的电池寿命分析方法的流程图。
图3为基于本发明进行温度异常点报警的效果图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
如图1所示,本实施例提供了一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,包括远程数据处理中心2和设置于电动汽车上的数据采集系统1和无线数据传输模块3。其中,所述无线数据传输模块2采用GPRS模块实现;所述数据采集系统1集成在所述电动汽车的电池管理系统中。
所述远程数据处理中心2包括数据库201,所述数据库201用于分组存储参考电池包的全生命周期的测试数据,每组所述测试数据包括初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温度数据、第二温升数据和电池健康度。所述初始电量包括10%、30%、50%、70%和90%中的一种;所述第二充放电倍率包括0.33C、0.5C、1C和2C中的一种;所述充放电标识包括充电或放电;所述充分静置环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;所述第二环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;所述测试时间包括0~T分钟,所述T为所述参考电池包的单体电池的温度达到恒定时所用的时间。
所述数据采集系统1包括光纤光栅温度传感器101、显示模块102和温度异常点报警模块103。所述光纤光栅温度传感器101用于定时采集第一温度数据,所述第一温度数据为待测电池包内的单体电池的实时温度,其中光纤光栅温度传感器101为多个(图中未示出),其数量同所述待测电池包内的单体电池的数量相适应。本实施例中,每个单体电池上至少设置一个光纤光栅温度传感器101。
所述数据采集系统1用于定时采集第二数据,所述第二数据包括环境温度、所述待测电池包内温度以及所述待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流。
所述无线数据传输模块3用于将所述第一温度数据和所述第二数据发送至所述远程数据处理中心2。
所述远程数据处理中心2用于接收所述第一温度数据和所述第二数据;所述远程数据处理中心2还用于得出第一温升数据,所述第一温升数据为根据所述第一温度数据计算得到的温升;所述远程数据处理中心2还用于得到第一充放电倍率,所述第一充放电倍率为根据所述第二数据中的充放电电流计算得到所述待测电池包的单体电池的充放电倍率;所述远程数据处理中心2还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据在所述数据库中查找匹配的所述测试数据,并根据所述匹配的所述测试数据所对应的参考电池包的寿命信息得出所述待测电池包的电池寿命。
本实施例中,所述温度异常点报警模块103用于在所述第一温度数据超过预设报警值时报警。所述显示模块102用于采用三维坐标系在三维空间内显示所述待测电池包的每个单体电池的实时温度,所述三维坐标系的x轴和y轴用于表示所述待测电池包内的单体电池的位置,所述三维坐标系的z轴用于表示每个单体电池的实时温度。
本发明利用了如下原理:锂离子电池在充放电过程中反应热总共有三部分:反应热、极化热、焦耳热,锂离子在正常工作温度时,焦耳热所占的比重最大。锂离子电池的发热量Q=I*I*R,其中R为电池的内阻。由此可见,充放电过程中的温升可以反应出内阻的变化。
本实施例中,在待测电池包正常使用过程中,远程数据处理中心2能够远程获取待测电池包的实时温度数据,从中抓取有效的信息,获取待测电池包内单体电池的温升数据,而该温升数据又同电池的内阻有关,电池的内阻又是表征电池健康度的关键因素,由此能够通过该温升数据估算出待测电池包的电池寿命。
本实施例中,远程数据处理中心根据第一温升数据以及接收到的第二数据中的环境温度、待测电池包内温度、第一充放电倍率以及待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流能够更加准确地估算出待测电池包的电池寿命。
本实施例中,参考电池包为同待测电池包同一性能的电池包,通过提前存储参考电池包从新电池包到报废电池包的整个生命周期的测试数据即全生命周期的测试数据至数据库,再使用采集的待测电池包的相关数据到数据库中查询与之匹配的测试数据,最后根据匹配的测试数据对应的电池包的寿命信息得出所述待测电池包的电池寿命,从而完成正常使用过程中的待测电池包的寿命估算。本实施例中,初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度的不同取值之间相组合后的测试数据构成了参考电池包的全生命周期的测试数据。
本实施例中,远程数据处理中心能够清楚的显示待测电池包内光纤光栅温度传感器采集到的每个单体电池的位置和温度值。通过三维空间能够直观便捷的监测待测电池包内有无温度异常点及温度检测点的位置。x、y轴坐标用于确定每个单体电池所在的温度监测点在待测电池包平面上的位置,z轴表示单体电池的温度值。可以通过颜色的不同来区分待测电池包的每个单体电池所在的温度监测点是否有异常以及温度的范围区间。
本发明提供的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统用光纤光栅温度传感器采集动力电池包内单体电池的温度并通过大数据后台中心分析进而能够及时且准确地判断电池寿命及异常。
实施例2
如图2所示,本实施例提供了一种电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,基于实施例1的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统实现,所述电池寿命分析方法包括以下步骤:
步骤101、所述光纤光栅温度传感器定时采集所述第一温度数据,所述数据采集系统定时采集所述第二数据;
步骤102、所述无线数据传输模块将所述第一温度数据和所述第二数据发送至所述远程数据处理中心;
步骤103、所述远程数据处理中心接收所述第一温度数据和所述第二数据;
步骤104、所述远程数据处理中心根据所述第二数据中的充放电电流计算得到所述待测电池包的单体电池的第一充放电倍率,根据所述第一温度数据计算得到所述第一温升数据;
步骤105、所述远程数据处理中心根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据在所述数据库中查找匹配的所述测试数据;
步骤106、所述远程数据处理中心根据所述匹配的所述测试数据得出所述待测电池包的电池寿命。
本实施例中的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法还包括以下步骤:
在所述第一温度数据超过预设报警值时报警;
采用三维坐标系在三维空间内显示所述待测电池包的每个单体电池的实时温度,所述三维坐标系的x轴和y轴用于表示所述待测电池包内的单体电池的位置,所述三维坐标系的z轴用于表示每个单体电池的实时温度。
本发明提供的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法利用光纤光栅温度传感器采集动力电池包内单体电池的温度并通过大数据后台中心分析进而能够及时且准确地判断电池寿命及异常。
下面继续通过具体的例子,进一步说明本发明的技术方案和技术效果。
本发明在具体实施时可以参考如下方式:
数据采集系统集成在电池管理系统中,电池包内每个单体电池表面粘贴光纤光栅温度传感器,将采集到的每个单体电池的温度数据通过无线数据传输模块发送给大数据后台中心即远程数据处理中心,该中心记录存储电池包内所有单体电池的温度数据。
远程数据处理中心进行具体的数据分析,具体如下:
1、在不同的电量、充放电倍率以及不同的环境温度下建立电池包的全生命周期的数据场(包括温度和不同时间下的温升)。由于电池在充放电过程中很难保持电量的恒定,而且电池的内阻(对应发热量)与电池的电量有着直接的关系,所以在同一时间段内可以允许实时观测的电池电量变化范围与历史数据的电池电量的变化范围不超过±10%。建立不同条件下的电池包的全生命周期的数据场的步骤如下:
(1)将电池包的初始电量控制在90%,在常温下充分静置。
(2)充分静置后在常温环境中以0.33C的放电倍率进行放电,记录电池包内各个温度检测点的实时温度。
(3)计算电池包内各个温度检测点在不同时刻t=0、10min(分钟)、15min、30min、1h(小时)……(直到电池的温度不再有明显的变化,且温度在正常的温度范围内)的温升,并进行记录。
(4)按照(1)、(2)、(3)所述方法,在初始电量控制为90%,常温环境下充分静置,并且在常温条件下放电的情况下:测试以不同的放电倍率(除0.33C外测试0.5C、1C、2C)进行放电的数据,并进行记录。
(5)按照(1)、(2)、(3)、(4)所述方法,分别测量将初始电量控制为10%、30%、50%、70%的情况下:在常温下充分静置并且在常温下以不同的放电倍率进行放电的数据,并进行记录。
(6)按照(1)、(2)、(3)、(4)、(5)所述方法,将充分静置的环境温度由常温改为-20℃、-10℃、0℃、40℃:测量不同的初始电量(10%、30%、50%、70%、90%),在常温环境下进行放电,及不同的放电倍率(0.33C、0.5C、1C、2C)进行放电的数据,并进行记录。
(7)按照(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)所述,将放电的温度由常温放电改为在-20℃、-10℃、0℃、40℃:测量不同的初始电量(10%、30%、50%、70%、90%),不同的充分静置环境(-20℃、-10℃、0℃、25℃、40℃)以及不同的放电倍率(0.33C、0.5C、1C、2C)进行放电的数据,并进行记录。
(8)完成上述步骤后,则完成了放电过程在不同的初始电量(10%、30%、50%、70%、90%),不同的充分静置环境(-20℃、-10℃、0℃、25℃、40℃),不同的放电环境(-20℃、-10℃、0℃、25℃、40℃),以及不同的放电倍率(0.33C、0.5C、1C、2C)下进行放电的数据。
(9)按照上述方法,测量充电过程中的数据,并进行记录。
(10)按照上述的过程重复对新电池包进行测试,直到获得全生命周期的数据。
通过记录的全生命周期的数据,可以根据任一时刻的电池在某一初始电量(假定90%)已经完成在常温环境下的充分静置并且在常温环境下以1C的放电倍率持续放电1个小时:通过实际测量的温升值来寻找与全生命周期内的温升值在同等条件下温升一致的数据组,由此来估算确定电池的使用寿命。
2、在电池包的正常使用过程中,大数据后台中心通过远程监控获得数据采集系统实时采集的温度数据,从中抓取有效的信息,并在存储的数据库中寻找与之匹配的数据组,来估算电池的使用寿命(根据最高温度单体和最低的温度单体来进行综合评估)。
3、在获取有效信息进行匹配的过程中,要根据初始电量、充分静置环境(及充放电开始前电池的温度)、放电环境温度、充放电倍率以及温升时间和温升来确认当前电池包的使用寿命。
如图3所示,大数据后台中心获得的数据除了可以完成电池使用寿命的估计,还可以用来做温度异常点报警功能。在大数据后台中心的终端可以清楚的显示电池包内光纤光栅温度传感器检测到的各个温度点的大概位置和温度值。为了能够直观便捷的监测电池包内有无温度异常点及温度检测点的位置,可以在大数据后台中心对数据采集系统上传的光纤光栅温度传感器检测的温度在三维空间进行绘制。x、y轴坐标来确定温度监测点在电池平面上的位置,z轴表示温度值。具体应用时可以通过颜色的不同来区分电池的温度监测点是否有异常以及温度的范围区间。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (20)
1.一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,包括远程数据处理中心和设置于所述电动汽车上的数据采集系统和无线数据传输模块;所述数据采集系统包括光纤光栅温度传感器,所述光纤光栅温度传感器用于定时采集第一温度数据,所述第一温度数据为待测电池包内的单体电池的实时温度;
所述无线数据传输模块用于将所述第一温度数据发送至所述远程数据处理中心;
所述远程数据处理中心用于接收所述第一温度数据,所述远程数据处理中心还用于得出第一温升数据,所述第一温升数据为根据所述第一温度数据计算得到的温升,所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据估算所述待测电池包的电池寿命。
2.如权利要求1所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,所述数据采集系统用于定时采集第二数据,所述第二数据包括环境温度、所述待测电池包内温度以及所述待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流;
所述无线数据传输模块还用于将所述第二数据发送至所述远程数据处理中心;
所述远程数据处理中心还用于接收所述第二数据,所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。
3.如权利要求2所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,所述远程数据处理中心还用于得到第一充放电倍率,所述第一充放电倍率为根据所述第二数据中的充放电电流计算得到所述待测电池包的单体电池的充放电倍率,所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。
4.如权利要求3所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,所述远程数据处理中心包括数据库,所述数据库用于分组存储参考电池包的全生命周期的测试数据;
所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据在所述数据库中查找匹配的所述测试数据,并根据所述匹配的所述测试数据得出所述待测电池包的电池寿命。
5.如权利要求4所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,每组所述测试数据包括初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度。
6.如权利要求5所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,每组所述测试数据还包括第二温度数据。
7.如权利要求5所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,
所述初始电量包括10%、30%、50%、70%和90%中的一种;
所述第二充放电倍率包括0.33C、0.5C、1C和2C中的一种;
所述充放电标识包括充电或放电;
所述充分静置环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;
所述第二环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;
所述测试时间包括0~T分钟,所述T为所述参考电池包的单体电池的温度达到恒定时所用的时间。
8.如权利要求1至7任一项所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,所述远程数据处理中心还包括温度异常点报警模块,所述温度异常点报警模块用于在所述第一温度数据超过预设报警值时报警。
9.如权利要求8所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,所述远程数据处理中心还包括显示模块,所述显示模块用于采用三维坐标系在三维空间内显示所述待测电池包的每个单体电池的实时温度,所述三维坐标系的x轴和y轴用于表示所述待测电池包内的单体电池的位置,所述三维坐标系的z轴用于表示每个单体电池的实时温度。
10.如权利要求1至7任一项所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统,其特征在于,所述无线数据传输模块为GPRS模块,所述数据采集系统集成在所述电动汽车的电池管理系统中。
11.一种电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,基于权利要求1所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统实现,所述电池寿命分析方法包括以下步骤:
S1、所述光纤光栅温度传感器定时采集所述第一温度数据;
S2、所述无线数据传输模块将所述第一温度数据发送至所述远程数据处理中心;
S3、所述远程数据处理中心接收所述第一温度数据,根据所述第一温度数据计算得到所述第一温升数据,根据所述第一温升数据估算所述待测电池包的电池寿命。
12.如权利要求11所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,步骤S3之前还包括以下步骤:
S1’、所述数据采集系统定时采集第二数据,所述第二数据包括环境温度、所述待测电池包内温度以及所述待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流;
S2’、所述无线数据传输模块将所述第二数据发送至所述远程数据处理中心;
步骤S3包括以下步骤:
S31、所述远程数据处理中心接收所述第一温度数据和所述第二数据;
S32、所述远程数据处理中心根据所述第一温度数据计算得到所述第一温升数据;
S33、所述远程数据处理中心根据所述第一温升数据以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。
13.如权利要求12所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,
步骤S32还包括所述远程数据处理中心根据所述第二数据中的充放电电流计算得到所述待测电池包的单体电池的第一充放电倍率;
步骤S33为所述远程数据处理中心根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。
14.如权利要求13所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,所述远程数据处理中心包括数据库,所述数据库用于分组存储参考电池包的全生命周期的测试数据;
步骤S33包括以下步骤:
S3301、所述远程数据处理中心根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据在所述数据库中查找匹配的所述测试数据;
S3302、所述远程数据处理中心根据所述匹配的所述测试数据得出所述待测电池包的电池寿命。
15.如权利要求14所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,每组所述测试数据包括初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度。
16.如权利要求15所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,每组所述测试数据还包括第二温度数据。
17.如权利要求15所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,
所述初始电量包括10%、30%、50%、70%和90%中的一种;
所述第二充放电倍率包括0.33C、0.5C、1C和2C中的一种;
所述充放电标识包括充电或放电;
所述充分静置环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;
所述第二环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种;
所述测试时间包括0~T分钟,所述T为所述参考电池包的单体电池的温度达到恒定时所用的时间。
18.如权利要求11至17任一项所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,所述电池寿命分析方法还包括以下步骤:
在所述第一温度数据超过预设报警值时报警。
19.如权利要求18所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,所述电池寿命分析方法还包括以下步骤:
采用三维坐标系在三维空间内显示所述待测电池包的每个单体电池的实时温度,所述三维坐标系的x轴和y轴用于表示所述待测电池包内的单体电池的位置,所述三维坐标系的z轴用于表示每个单体电池的实时温度。
20.如权利要求11至17任一项所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析方法,其特征在于,所述无线数据传输模块为GPRS模块,所述数据采集系统集成在所述电动汽车的电池管理系统中。
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