CN109986999A - 一种电动汽车的电池箱的可靠性确定方法和装置 - Google Patents

一种电动汽车的电池箱的可靠性确定方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施方式公开了一种电动汽车的电池箱的可靠性确定方法和装置。电池箱中多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联；方法包括：基于电池箱的约束条件集确定允许故障的串联电池组的最大组数，其中约束条件集包含：电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；基于允许故障的电池的最大组数、电池的可靠性参数、n和m，确定电池箱的可靠性函数；接收电池的可靠性输入值，基于可靠性函数确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。可以准确预测先串后并电池箱的可靠性值。

Description

一种电动汽车的电池箱的可靠性确定方法和装置
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，更具体地，涉及一种电动汽车的电池箱的可靠性确定方法和装置。
背景技术
国家最新标准《汽车和挂车类型的术语和定义》(GB/T 3730.1-2001)中对汽车有如下定义：由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于：载运人员和(或)货物；牵引载运人员和(或)货物的车辆；特殊用途。能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。
能源短缺、石油危机和环境污染愈演愈烈，给人们的生活带来巨大影响，直接关系到国家经济和社会的可持续发展。世界各国都在积极开发新能源技术。电动汽车作为一种降低石油消耗、低污染、低噪声的新能源汽车，被认为是解决能源危机和环境恶化的重要途径。电池箱是电动汽车产业化的重大瓶颈之一，作为电动汽车的一个关键部件，需要不断提高电池箱的性能和寿命，同时降低成本。由于电池箱池容量和端电压的限制，实际应用中通常需要采用多个电池进行串联、并联组合的方式来达到较高的电压和较大的能量，然而由于电池特性的高度非线性化，电池箱中众多电池之间存在制造工艺、材质、使用环境、连接方式等方面的差异，单个电池之间存在容量、端电压和内阻不一致的问题。在长期的充放电过程中，单个电池之间不一致性的加剧，将影响整个电池箱的可靠性。
目前，针对如何确定电池箱的可靠性，还缺乏成熟的机制。
发明内容
本发明的目的是提出一种电动汽车的电池箱的可靠性确定方法和装置。
本发明实施方案包括：
一种电动汽车的电池箱的可靠性确定方法，所述电池箱包含多个电池，所述多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联；其中n为至少为2的正整数，m为至少为2的正整数；该方法包括：
基于电池箱的约束条件集确定允许故障的串联电池组的最大组数，其中所述约束条件集包含：电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；
基于所述允许故障的串联电池组的最大组数、电池的可靠性参数、n和m，确定电池箱的可靠性函数；
接收电池的可靠性输入值，基于所述可靠性函数确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。
在一个实施方式中，所述约束条件集还包含：电池的可持续充电电流需要满足的第四预定要求；电池的可持续放电电流需要满足的第五预定要求；电池箱的可持续充电电流值需要满足的第六预定要求；电池箱的放电电流值需要满足的第七预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的电池容量衰减需要满足的第八预定要求。
在一个实施方式中，所述因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求为：因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减不大于百分之十。
在一个实施方式中，所述电池单元下列中的至少一个：磷酸铁锂动力电池、锰酸锂动力电池、三元动力电池、钛酸锂动力电池。
在一个实施方式中，所述电池箱可靠性函数为Rs，其中：
R＝xn；
其中x表示电池的可靠性参数，n表示每个串联电池组中包含的电池的个数，R表示基于电池的可靠性参数所确定的串联电池组的可靠性参数；k表示允许故障的串联电池组的最大组数；m表示并联的串联电池组的个数；i为序号。
一种电动汽车的电池箱的可靠性确定装置，所述电池箱包含多个电池，所述多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联；其中n为至少为2的正整数，m为至少为2的正整数；该装置包括：
最大组数确定模块，用于基于电池箱的约束条件集确定允许故障的串联电池组的最大组数，其中所述约束条件集包含：电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；
可靠性函数确定模块，用于基于所述允许故障的串联电池组的最大组数、电池的可靠性参数、n和m，确定电池箱的可靠性函数；
可靠性值确定模块，用于接收电池的可靠性输入值，基于所述可靠性函数确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。
在一个实施方式中，所述约束条件集还包含：电池的可持续充电电流需要满足的第四预定要求；电池的可持续放电电流需要满足的第五预定要求；电池箱的可持续充电电流值需要满足的第六预定要求；电池箱的放电电流值需要满足的第七预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的电池容量衰减需要满足的第八预定要求。
在一个实施方式中，所述因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求为：因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减不大于百分之十。
在一个实施方式中，所述电池单元下列中的至少一个：磷酸铁锂动力电池、锰酸锂动力电池、三元动力电池、钛酸锂动力电池。
在一个实施方式中，所述电池箱可靠性函数为Rs，其中：
R＝xn；
其中x表示电池的可靠性参数，n表示每个串联电池组中包含的电池的个数，R表示基于电池的可靠性参数所确定的串联电池组的可靠性参数；k表示允许故障的串联电池组的最大组数；m表示并联的串联电池组的个数；i为序号。
上述技术方案可以看出，在本发明实施方式中，电池箱的多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联；该方法包括：基于电池箱的约束条件集确定允许故障的串联电池组的最大组数，其中约束条件集包含：电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；基于允许故障的电池的最大组数、电池的可靠性参数、n和m，确定电池箱的可靠性函数；接收电池的可靠性输入值，基于可靠性函数确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。可见，本发明基于电池箱的充电功率、电池箱的放电功率和因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减而提出约束条件以计算先串后并电池箱的可靠性函数，可以更加准确的预测先串后并电池箱的可靠性值。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为根据本发明电动汽车电池先并后串以形成电池箱的连接方式示意图。
图2为根据本发明电动汽车的电池箱的可靠性确定方法的流程图。
图3为根据本发明电动汽车的电池箱的可靠性确定装置的结构图。
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
图1为根据本发明电动汽车电池先并后串以形成电池箱的连接方式示意图。
如图1所示，电动汽车的电池箱通常包含多个电池，多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联；其中n为至少为2的正整数，m为至少为2的正整数。
申请人发现：串联电池组由多个电池单元串联而成，而且多个串联电池组并联以形成电池箱的结构中，并非所有电池都故障时电池箱才会发生故障。实际上，如果多个串联电池组出现故障，则电池箱可能便无法满足车辆的需求。因此，为了准确评估这种电池箱的可靠性，本申请引入表决冗余设计理念。表决冗余设计的目的主要是通过在产品中针对规定任务增加更多的功能通道，以保证在有限数量的通道失效的情况下，产品仍然能够完成规定任务。表决冗余即通常所说的表决系统或n中取k(k≤n)系统，记作k/n(G)系统。
在电池箱的表决冗余系统中，只要系统中有k个或k个以上电池单元可以正常工作，那么就可以保证该表决冗余系统可以正常工作。
图2为根据本发明电动汽车的电池箱的可靠性确定方法的流程图。其中：电池箱包含多个电池，多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联；其中n为至少为2的正整数，m为至少为2的正整数。
如图2所示，该方法包括：
步骤201：基于电池箱的约束条件集确定允许故障的串联电池组的最大组数，其中所述约束条件集包含：电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；
步骤202：基于所述允许故障的串联电池组的最大组数、电池的可靠性参数、n和m，确定电池箱的可靠性函数；
步骤203：接收电池的可靠性输入值，基于可靠性函数确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。
在一个实施方式中，约束条件集还包含：电池的可持续充电电流需要满足的第四预定要求；电池的可持续放电电流需要满足的第五预定要求；电池箱的可持续充电电流值需要满足的第六预定要求；电池箱的放电电流值需要满足的第七预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的电池容量衰减需要满足的第八预定要求。
优选的，因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求为：因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减不大于百分之十。
具体的，
电池之间的连接方式为先串联后并联的情况下，考虑到并联的串联电池组中需要保持一定量的电池整车工作，整个电池箱才能有效工作，最终确定的电池箱可靠性函数为Rs，其中：
R＝xn；
其中x表示电池的可靠性参数，n表示每个串联电池组中包含的电池的个数，R表示基于电池的可靠性参数所确定的串联电池组的可靠性参数；k表示允许故障的串联电池组的最大组数；m表示并联的串联电池组的个数；i为序号。
具体的，根据电池箱的工作原理，对系统设定以下的约束条件集：
(1)电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；
(2)电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；
(3)因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；
(4)电池的可持续充电电流需要满足的第四预定要求；电池的可持续放电电流需要满足的第五预定要求；
(5)电池箱的可持续充电电流值需要满足的第六预定要求；
(6)电池箱的放电电流值需要满足的第七预定要求；
(7)因单个电池的损坏导致电池箱的电池容量衰减需要满足的第八预定要求。
可见，通过在约束条件集中设置电池箱的充电功率要求、电池箱的放电功率要求、因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的要求，确定出的允许故障的串联电池组的最大组数，体现了充电功率因子、放电功率因子和健康状态衰减因子对允允许故障的串联电池组的最大组数数的影响，提高了允许故障的串联电池组的最大组数的准确度，并由此保证了后续的电池箱的可靠性函数的准确度。
结合上述约束条件，可以判断：在m个串联电池组中最多只能损坏K个串联电池组，否则整车将无法正常运行，故形成(m-K))/m(G)系统。可以基于该(m-K))/m(G)系统确定出电池箱的可靠性函数Rs。
R＝xn，其中x为电池的可靠性参数。
其中R表示基于电池的可靠性参数所确定的串联电池组的可靠性参数；n表示每个串联电池组中包含的电池的个数；k表示允许故障的串联电池组的最大组数；m表示并联的串联电池组的个数；i为序号。
然后，接收电池的可靠性输入值，基于可靠性函数Rs确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。具体的：接收到的电池的可靠性输入值x以计算出串联电池组的可靠性参数R的具体数值，通过将R的值输入到Rs的上述计算表达式中，可以计算到电池箱的可靠性值。
下面结合具体实例，对本发明实施方式进行说明。
实例1：
动力电池系统采用镍钴酸锂电池，其型号为nCR18650，这种型号的锂电池是一种高能量电池，该电池的标称电压为3.6V，标称容量为2.80Ah。动力电池系统的基本参数如表1-3所示，其中表1为基本参数表；表2为电芯功率矩阵表：表3为电池系统功率矩阵表。
电芯型号 PAnASOnIC 电芯类型 三元
单体电压/V 3.60 单体容量/Ah 3.10
电池总电压/V 356.4 电池总容量/Ah 213.90
电池总电量/kWh 76.23 成组方式 99S 69P
表1
项目 参数 备注
可持续充电电流/A 3.1
10s脉冲充电电流/A 6.2
可持续放电电流/A 6.2
10s脉冲放电电流/A 9.2
可持续充电功率/kW 0.011
可持续放电功率/kW 0.022
表2
项目 参数 备注
可持续充电电流/A 213.9
脉冲、阶梯充电电流/A 427.8
可持续放电电流/A 427.8
脉冲放电电流/A 641.7
可持续充电功率/kW 76.15
可持续放电功率/kW 152.3
表3
并联系统可靠性模型是指组成系统的所有电池单元都发生故障系统才发生故障，然而根据上述电池成组方式99S69P可知，虽然电池箱由99个串联电池组并联组成，但是并非所有的串联电池组都发生故障系统才会发生故障。例如：如果在电池箱有7个及以上串联电池组出现故障，该动力电池系统将无法满足车辆的需求，系统也就无法正常工作。
因此引入了表决冗余设计的理念，结合动力电池系统的工作原理，设定约束条件。其中，约束条件集包括：
(1)电池系统可持续充电功率需要满足的第一预定要求；
(2)电池系统可持续放电功率需要满足的第二预定要求；
(3)电池的可持续充电电流需要满足的第三预定要求；
(4)电池的可持续放电电流需要满足的第四预定要求；
(5)电池系统的脉冲、阶梯充电电流值需要满足的第五预定要求；
(6)电池系统的脉冲放电电流值需要满足的第六预定要求；
因单个电池的损坏导致电池系统的电池容量衰减需要满足的第七预定要求。
结合上述约束条件，可以判断，在每个电池箱的99个串联电池组中最多只能损坏7个串联电池组，否则整车将无法正常运行，故形成92/99(G)系统。在不考虑其它系统部件可靠性的前提下，假设所有电池的可靠性都为x，串联电池组Rs1(电池模块)、电池系统Rs的可靠性函数分别为：
Rs1＝x99；
通过仿真软件对串联电池组、电池板和电池系统的可靠性数据进行处理，可以看出，串联电池组、电池板和电池系统的可靠性的可靠性随着x值的增加先保持不变然后逐渐增加。
实例2
动力电池系统采用镍钴锰酸锂电池，其型号为B18650CC，该电池的标称电压为3.60V，标称容量为2.00Ah。动力电池系统的基本参数如表4-6所示，其中表4为基本参数表；表5为电芯功率矩阵表：表6为电池系统功率矩阵表。
电芯型号 /CEA-Lm36 电芯类型 三元
单体电压/V 3.65 单体容量/Ah 36
电池总电压/V 365 电池总容量/Ah 218
电池总电量/kWh 78.84 成组方式 100S6P
表4
表5
项目 参数 备注
可持续充电电流/A 218
脉冲、阶梯充电电流/A 327
可持续放电电流/A 436
脉冲放电电流/A 654
可持续充电功率/kW 78.84
可持续放电功率/kW 157.68
表6
该动力电池系统与表1-3中的电池系统成组方式类似，都是采用先串联然后再并联的成组方式，可以监控到每一个电池的单体电压，保护电池安全。为了研究可靠性模型，也需要引入表决冗余设计理念。根据CEA-Lm36的锂离子电芯规格，该款电芯最大可持续充电电流为218A，最大可持续放电电流为450A。为了估算动力电池模块和动力电池系统的可靠性设定以下约束条件：
约束条件：温度：20±5℃；SOC范围：20％-80％(原因：在这个范围内，以下的参数保持一致)
(1)电池系统可持续充电功率需要满足的第一预定要求；
(2)电池系统可持续放电功率需要满足的第二预定要求；
(3)电池的可持续充电电流需要满足的第三预定要求；
(4)电池的可持续放电电流需要满足的第四预定要求；
(5)电池系统的脉冲、阶梯充电电流值需要满足的第五预定要求；
(6)电池系统的脉冲放电电流值需要满足的第六预定要求；
因单个电池的损坏导致电池系统的电池容量衰减需要满足的第七预定要求。
具体的，电池系统的充电功率需要满足不低于70kW；6P100S--5P100S--4P100S，365V/180Ah/65.7kWh；365V/144Ah/51.1kWh；电池系统的放电功率需要满足不低于133kW；6P100S--5P100S--4P100S，365V/180Ah/65.7kWh；365V/144Ah/51.1kWh；365V/108Ah/39.42kWh；因单个电池的损坏导致电池系统的健康状态衰减不大于10％；只可以有1个电芯坏，5P100S；电池的可持续充电电流不低于218A；电池的可持续放电电流不低于420A；可以推断出最多坏2个电芯；电池系统的脉冲、阶梯充电电流值不低于327A；可以推断出最多坏1个；电池系统的脉冲放电电流值不低于654A；最多坏1个；因单个电池的损坏导致电池系统的电池容量衰减不大于10％。只可以有一个电芯坏。
综合以上的约束条件，可以判断，在每个电池箱的6个串联电池组中最多只能损坏1个串联电池组，否则整车将无法正常运行，故形成5/6(G)系统，其中，确定最大允许损坏个数是利用5*10％＝0.5，小于0.5的最大值为1，因此最大允许损坏个数为1，其中10％是允许的电池容量衰减的最大值。在不考虑其它系统部件可靠性的前提下，假设所有电池单元的可靠性为x，串联电池组Rs1和电池系统Rs的可靠性函数分别为：
Rs1＝x100；
通过仿真软件对串联电池组和电池系统的可靠性数据进行处理，可以看出串联电池组和电池系统可靠性随着x值的增加先保持不变然后逐渐增加。
基于上述描述，本发明实施方式还提出了一种电池箱的可靠性确定装置。电池箱中多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联。
图3为根据本发明电动汽车的电池箱的可靠性确定装置的结构图。
如图3所示，该装置包括：
最大组数确定模块301，用于基于电池箱的约束条件集确定允许故障的串联电池组的最大组数，其中所述约束条件集包含：电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；
可靠性函数确定模块302，用于基于所述允许故障的串联电池组的最大组数、电池的可靠性参数、n和m，确定电池箱的可靠性函数；
可靠性值确定模块303，用于接收电池的可靠性输入值，基于所述可靠性函数确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。
在一个实施方式中，所述约束条件集还包含：电池的可持续充电电流需要满足的第四预定要求；电池的可持续放电电流需要满足的第五预定要求；电池箱的可持续充电电流值需要满足的第六预定要求；电池箱的放电电流值需要满足的第七预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的电池容量衰减需要满足的第八预定要求。
在一个实施方式中，所述因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求为：因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减不大于百分之十。
在一个实施方式中，所述电池单元下列中的至少一个：磷酸铁锂动力电池、锰酸锂动力电池、三元动力电池、钛酸锂动力电池。
在一个实施方式中，
电池箱可靠性函数为Rs，其中：
R＝xn；
其中x表示电池的可靠性参数，n表示每个串联电池组中包含的电池的个数，R表示基于电池的可靠性参数所确定的串联电池组的可靠性参数；k表示允许故障的串联电池组的最大组数；m表示并联的串联电池组的个数；i为序号。
需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。
各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
本发明还提供了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本申请所述方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或mPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。
用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROm、CD-R、CD-RW、DVD-ROm、DVD-RAm、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROm。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机或云上下载程序代码。
上文通过附图和优选实施例对本发明进行了详细展示和说明，然而本发明不限于这些已揭示的实施例，基与上述多个实施例本领域技术人员可以知晓，可以组合上述不同实施例得到本发明更多的实施例，这些实施例也在本发明的保护范围之内。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本发明相关部分，而并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”并不表示将本发明相关部分的数量限制为“仅此一个”，并且“一个”不表示排除本发明相关部分的数量“多于一个”的情形。在本文中，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”等仅用于表示相关部分之间的相对位置关系，而非限定这些相关部分的绝对位置。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，而并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电动汽车的电池箱的可靠性确定方法，其特征在于，所述电池箱包含多个电池，所述多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联；其中n为至少为2的正整数，m为至少为2的正整数；该方法包括：
基于电池箱的约束条件集确定允许故障的串联电池组的最大组数，其中所述约束条件集包含：电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；
基于所述允许故障的串联电池组的最大组数、电池的可靠性参数、n和m，确定电池箱的可靠性函数；
接收电池的可靠性输入值，基于所述可靠性函数确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。
2.根据权利要求1所述的电动汽车的电池箱的可靠性确定方法，其特征在于，所述约束条件集还包含：电池的可持续充电电流需要满足的第四预定要求；电池的可持续放电电流需要满足的第五预定要求；电池箱的可持续充电电流值需要满足的第六预定要求；电池箱的放电电流值需要满足的第七预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的电池容量衰减需要满足的第八预定要求。
3.根据权利要求1所述的电动汽车的电池箱的可靠性确定方法，其特征在于，所述因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求为：因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减不大于百分之十。
4.根据权利要求1所述的电动汽车的电池箱的可靠性确定方法，其特征在于，所述电池单元下列中的至少一个：磷酸铁锂动力电池、锰酸锂动力电池、三元动力电池、钛酸锂动力电池。
5.根据权利要求2所述的电动汽车的电池箱的可靠性确定方法，其特征在于，所述电池箱可靠性函数为Rs，其中：
R＝xn；
其中x表示电池的可靠性参数，n表示每个串联电池组中包含的电池的个数，R表示基于电池的可靠性参数所确定的串联电池组的可靠性参数；k表示允许故障的串联电池组的最大组数；m表示并联的串联电池组的个数；i为序号。
6.一种电动汽车的电池箱的可靠性确定装置，其特征在于，所述电池箱包含多个电池，所述多个电池的连接方式为：n个电池相互串联以形成每个串联电池组，m个串联电池组之间再相互并联；其中n为至少为2的正整数，m为至少为2的正整数；该装置包括：
最大组数确定模块，用于基于电池箱的约束条件集确定允许故障的串联电池组的最大组数，其中所述约束条件集包含：电池箱的充电功率需要满足的第一预定要求；电池箱的放电功率需要满足的第二预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求；
可靠性函数确定模块，用于基于所述允许故障的串联电池组的最大组数、电池的可靠性参数、n和m，确定电池箱的可靠性函数；
可靠性值确定模块，用于接收电池的可靠性输入值，基于所述可靠性函数确定对应于该可靠性输入值的电池箱的可靠性值。
7.根据权利要求6所述的电动汽车的电池箱的可靠性确定装置，其特征在于，所述约束条件集还包含：电池的可持续充电电流需要满足的第四预定要求；电池的可持续放电电流需要满足的第五预定要求；电池箱的可持续充电电流值需要满足的第六预定要求；电池箱的放电电流值需要满足的第七预定要求；因单个电池的损坏导致电池箱的电池容量衰减需要满足的第八预定要求。
8.根据权利要求6所述的电动汽车的电池箱的可靠性确定装置，其特征在于，所述因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减需要满足的第三预定要求为：因单个电池的损坏导致电池箱的健康状态衰减不大于百分之十。
9.根据权利要求6所述的电动汽车的电池箱的可靠性确定装置，其特征在于，所述电池单元下列中的至少一个：磷酸铁锂动力电池、锰酸锂动力电池、三元动力电池、钛酸锂动力电池。
10.根据权利要求7所述的电动汽车的电池箱的可靠性确定装置，其特征在于，
所述电池箱可靠性函数为Rs，其中：
R＝xn；
其中x表示电池的可靠性参数，n表示每个串联电池组中包含的电池的个数，R表示基于电池的可靠性参数所确定的串联电池组的可靠性参数；k表示允许故障的串联电池组的最大组数；m表示并联的串联电池组的个数；i为序号。
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