一種汽車動(dòng)力電池容量的計(jì)算方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，包括以下：根據(jù)電池充電過程中的SOC值與電壓的關(guān)系，確定電池SOC為0％時(shí)的起始電壓V0、電池SOC為設(shè)定閾值時(shí)的階段電壓V1及電池SOC為100％時(shí)對(duì)應(yīng)的最終電壓V100；根據(jù)所述起始電壓V0和所述最終電壓V100，計(jì)算電池的標(biāo)定容量C0；計(jì)算電池SOC為設(shè)定閾值時(shí)的電池容量C1；根據(jù)電池健康狀況SOH，對(duì)電池容量C1進(jìn)行修正，并獲得修正電池容量C修；計(jì)算電池從所述階段電壓V1到所述最終電壓V100時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2；根據(jù)修正電池容量C修與累計(jì)充電安時(shí)量C2，計(jì)算電池的實(shí)際容量C。本發(fā)明能減小因電池老化引起的電池容量計(jì)算與實(shí)際容量的誤差，提高電池管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，增加電動(dòng)汽車的安全性。
【專利說明】
一種汽車動(dòng)力電池容量的計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及汽車動(dòng)力電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，新能源汽車的快速發(fā)展，對(duì)汽車動(dòng)力電池的要求也越來越高。汽車動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的核心零部件，對(duì)整車的續(xù)駛里程、使用壽命、安全性能等有著直接的影響。電池的容量是電池狀態(tài)的重要參數(shù)，其對(duì)電動(dòng)車的續(xù)航里程、SOC計(jì)算、使用壽命等均有重要影響，因此獲得準(zhǔn)確又可靠的當(dāng)前動(dòng)力電池的實(shí)際容量值是電池管理系統(tǒng)的重要任務(wù)之一O
[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，隨著動(dòng)力電池充放電次數(shù)的增加，電池逐漸衰退老化，其電池實(shí)際容量也逐漸減小，影響整車的續(xù)航里程。目前國(guó)內(nèi)外在對(duì)電動(dòng)車電池額定容量的準(zhǔn)確計(jì)算方面已經(jīng)做出了大量的研究，但常用的方法仍然是利用臺(tái)架標(biāo)定新電池包全量程容量與電池健康狀態(tài)(State of Health，S0H)相乘獲得電池的實(shí)際容量。這種方法，由于電池健康狀態(tài)隨電池衰退老化而減小，其計(jì)算得出的電池容量與實(shí)際的電池容量存在較大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，解決了現(xiàn)有汽車動(dòng)力電池容量計(jì)算與實(shí)際容量存在較大誤差的問題，提高電池管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，增加電動(dòng)汽車的安全性。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0006]—種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，包括以下步驟:
[0007 ]根據(jù)電池充電過程中的SOC值與電壓的關(guān)系，確定電池SOC為O %時(shí)的起始電壓V0、電池SOC為設(shè)定閾值時(shí)的階段電壓電池SOC為100 %時(shí)對(duì)應(yīng)的最終電壓V100 ；
[0008]根據(jù)所述起始電壓Vq和所述最終電壓Viqq，計(jì)算電池的標(biāo)定容量Co;
[0009]根據(jù)電池的標(biāo)定容量Co，計(jì)算電池SOC為設(shè)定閾值時(shí)的電池容量C1;
[0010]根據(jù)電池健康狀況S0H，對(duì)電池容量&進(jìn)行修正，并獲得修正電池容量Cft;
[0011]計(jì)算電池從所述階段電壓％到所述最終電壓V1(X)時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2;
[0012]根據(jù)修正電池容量Qi與累計(jì)充電安時(shí)量C2，計(jì)算電池的實(shí)際容量C。
[0013]優(yōu)選的，所述根據(jù)所述起始電壓Vq和所述最終電壓Viqq，計(jì)算電池的標(biāo)定容量Co包括以下步驟:
[0014]將電池放電，使電池輸出電壓達(dá)到所述起始電壓V0；
[0015]對(duì)所述電池充電，使電池輸出電壓從所述起始電壓Vo升到所述最終電壓V.，并獲取電池累計(jì)充電安時(shí)量；
[0016]所述電池的標(biāo)定容量Co為所述電池累計(jì)充電安時(shí)量。
[0017]優(yōu)選的，所述電池容量&等于所述電池的標(biāo)定容量Co與所述第一閾值的乘積；
[0018]優(yōu)選的，所述修正電池容量C?等于所述電池容量C1與所述電池健康狀況SOH的乘積。
[0019]優(yōu)選的，所述計(jì)算電池從所述階段電壓Vjlj所述最終電壓Viqq時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2包括:
[0020]獲取電池輸出電壓從所述起始電壓V1升到所述最終電壓V.的充電電流及充電時(shí)間；
[0021 ]所述充電電流與所述充電時(shí)間的乘積為所述電池累計(jì)充電安時(shí)量C2。
[0022]優(yōu)選的，所述計(jì)算電池從所述階段電壓Vjlj所述最終電壓Viqq時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2還包括:
[0023]獲取在所述階段電壓V1時(shí)的電池累計(jì)充電安時(shí)量A1和在所述最終電壓Viqq時(shí)的電池累計(jì)充電安時(shí)量A10;
[0024]根據(jù)公式C2 = Aiqq-A1，計(jì)算電池在所述階段電壓％到所述最終電壓Viqq時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2。
[0025]優(yōu)選的，所述電池的實(shí)際容量C等于所述修正電池容量C?與所述累計(jì)充電安時(shí)量C2的和。
[0026]優(yōu)選的，所述設(shè)定閾值為20%。
[0027]優(yōu)選的，所述電池為汽車動(dòng)力電池的單體電池。
[0028]優(yōu)選的，所述起始電壓Vo = 2.3V，最終充電電壓V1QQ = 3.65V。
[0029]本發(fā)明提供一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，通過對(duì)電池在不同階段電壓的累計(jì)充電安時(shí)量計(jì)算，減小因電池老化引起的電池容量計(jì)算與實(shí)際容量的誤差，提高電池管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，增加電動(dòng)汽車的安全性。
【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明的具體實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
[0031]圖1:是本發(fā)明提供的一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法流程圖；
[0032]圖2:是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池標(biāo)定容量的計(jì)算流程圖；
[0033]圖3:是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池累計(jì)充電安時(shí)量計(jì)算流程圖；
[0034]圖4:是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種電池累計(jì)充電安時(shí)量計(jì)算流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例的方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0036]針對(duì)因電池老化影響，當(dāng)前電動(dòng)汽車動(dòng)力電池容量計(jì)算與實(shí)際容量誤差大的問題，本發(fā)明提供一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，通過對(duì)電池在不同階段電壓的累計(jì)充電安時(shí)量計(jì)算，減小因電池老化引起的電池容量計(jì)算與實(shí)際容量的誤差，提高電池管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，增加電動(dòng)汽車的安全性。
[0037]如圖1所示，為本發(fā)明提供的一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法流程圖，包括以下步驟:
[0038]S1:根據(jù)電池充電過程中的SOC值與電壓的關(guān)系，確定電池SOC為O %時(shí)的起始電壓Vo、電池SOC為設(shè)定閾值時(shí)的階段電壓化及電池SOC為100 %時(shí)對(duì)應(yīng)的最終電壓V100 ；
[0039]S2:根據(jù)所述起始電壓Vo和所述最終電壓V.，計(jì)算電池的標(biāo)定容量Co;
[0040]S3:根據(jù)電池的標(biāo)定容量Co，計(jì)算電池SOC為設(shè)定閾值時(shí)的電池容量C1;
[0041 ] S4:根據(jù)電池健康狀況S0H，對(duì)電池容量&進(jìn)行修正，并獲得修正電池容量C?;
[0042]S5:計(jì)算電池從所述階段電壓化到所述最終電壓Viqq時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2;
[0043 ] S6:根據(jù)修正電池容量Qi與累計(jì)充電安時(shí)量&，計(jì)算電池的實(shí)際容量C。
[0044]在實(shí)際應(yīng)用中，由于動(dòng)力電池的電池荷電狀態(tài)SOC值在不同區(qū)間時(shí)，電池充電電壓曲線變化較大，直接影響電池容量的計(jì)算精度，把電池充電電壓變化大的階段對(duì)應(yīng)的SOC值區(qū)間獲得的電池容量，根據(jù)電池的實(shí)際情況進(jìn)行修正，能更獲取更好的電池容量的計(jì)算精度。
[0045]具體地，根據(jù)SOH等于電池的實(shí)際容量/電池的標(biāo)定容量，所述電池容量Ci等于所述電池的標(biāo)定容量Co與所述設(shè)定閾值的乘積，所述修正電池容量C?等于所述電池容量&與所述電池健康狀況SOH的乘積。
[0046]如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池標(biāo)定容量的計(jì)算流程圖。根據(jù)所述起始電壓Vo和所述最終電壓V.，計(jì)算電池的標(biāo)定容量Co包括以下步驟:
[0047]S201:將電池放電，使電池電壓達(dá)到所述起始電壓V0;
[0048]S202:對(duì)所述電池充電，使電池電壓從所述起始電壓Vo升到所述最終電壓V1Q()，并獲取電池累計(jì)充電安時(shí)量；
[0049 ] S203:所述電池的標(biāo)定容量Co為所述電池累計(jì)充電安時(shí)量。
[0050]在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)電池充電時(shí)，常分段進(jìn)行充電，首先用額定容量的一半安時(shí)量對(duì)電池進(jìn)行充電，使其電池電壓達(dá)到3.45V，然后用1A的電流繼續(xù)對(duì)電池進(jìn)行充電，直到電池電壓達(dá)到3.65V止，記錄該電池的累計(jì)充電安時(shí)量。
[0051]計(jì)算電池從所述階段電壓％到所述最終電壓V.時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量(:2具有兩種方式進(jìn)行計(jì)算，一種方式如圖3所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電池累計(jì)充電安時(shí)量計(jì)算流程圖，包括以下:
[0052]S301:獲取電池電壓從所述起始電SV1升到所述最終電壓Viqq的充電電流及充電時(shí)間；
[0053 ] S302:所述充電電流與所述充電時(shí)間的乘積為所述電池累計(jì)充電安時(shí)量C2。
[0054]另一種方式如圖4所示，為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種電池累計(jì)充電安時(shí)量計(jì)算流程圖，包括以下:
[0055]S401:獲取在所述階段電壓V1時(shí)的電池累計(jì)充電安時(shí)量A1和在所述最終電壓V1Q0時(shí)的電池累計(jì)充電安時(shí)量A10;
[0056]S402:根據(jù)公式C2 = Aiqq-A1，計(jì)算電池在所述階段電壓％到所述最終電壓Viqq時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2。
[0057]進(jìn)一步，電池的實(shí)際容量C等于所述修正電池容量C?與所述累計(jì)充電安時(shí)量(:2之和。
[0058]在實(shí)際應(yīng)用中，由于動(dòng)力電池的電池荷電狀態(tài)SOC值在O %?20 %區(qū)間時(shí)，其電池充電電壓變化最大，所述設(shè)定閾值可為20 %，當(dāng)然不同型號(hào)的動(dòng)力電池的設(shè)定閾值的取值可以是不一樣的，由具體情況決定。
[0059 ]進(jìn)一步，所述電池為汽車動(dòng)力電池的單體電池，所述起始電壓Vo = 2.3V，最終充電電壓 V1() = 3.65V。
[0060]具體地，以出廠標(biāo)稱容量72AH型號(hào)磷酸鐵鋰電池為例進(jìn)行說明，包括以下步驟:[0061 ] 步驟1:新電池入廠，用充放電柜以72A電流將其電壓放至Vo = 2.3V;
[0062]步驟2:利用充放電柜以36A電流將電池充至3.45V，再以1A電流將其充至3.65V，由充電柜獲得此次電池充電安時(shí)Co = 73Ah;
[0063 ] 步驟3:取C2Q = 20 % *Co = 14.6Ah;隨著電池衰減，修正為14.6*S0H;
[0064]步驟4:臺(tái)架利用整車充電模式電流給新電池包充電至容量為14.6Ah，記錄此時(shí)電池包最低單體電壓V2q = 3.342V ；
[0065]步驟5:整車充電時(shí)，將電池從電壓3.342升到3.65V；
[0066]步驟6:記錄電池從3.342V充電至3.65V實(shí)際充電容量，可得C2 = 59Ah;
[0067]步驟7:當(dāng)整車發(fā)生上述滿充時(shí)，則計(jì)算電池的實(shí)際容量為:
[0068]C=14.6*S0H+59，此時(shí)電池SOH = 100%，SPC = 14.6+59 = 73.6Ah;
[0069]可見，本發(fā)明提代一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，通過對(duì)電池在不同階段電壓的累計(jì)充電安時(shí)量計(jì)算，獲得電池實(shí)際容量，本發(fā)明能減小因電池老化引起的電池容量計(jì)算與實(shí)際容量的誤差，提高電池管理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，增加電動(dòng)汽車的安全性。
[0070]以上依據(jù)圖示所示的實(shí)施例詳細(xì)說明了本發(fā)明的構(gòu)造、特征及作用效果，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明不以圖面所示限定實(shí)施范圍，凡是依照本發(fā)明的構(gòu)想所作的改變，或修改為等同變化的等效實(shí)施例，仍未超出說明書與圖示所涵蓋的精神時(shí)，均應(yīng)在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟: 根據(jù)電池充電過程中的SOC值與電壓的關(guān)系，確定電池SOC為O %時(shí)的起始電壓Vo、電池SOC為設(shè)定閾值時(shí)的階段電壓電池SOC為100 %時(shí)對(duì)應(yīng)的最終電壓V100 ； 根據(jù)所述起始電壓Vo和所述最終電壓ViQQ，計(jì)算電池的標(biāo)定容量Co; 根據(jù)電池的標(biāo)定容量Co，計(jì)算電池SOC為設(shè)定閾值時(shí)的電池容量C1; 根據(jù)電池健康狀況SOH，對(duì)電池容量Ci進(jìn)行修正，并獲得修正電池容量(?; 計(jì)算電池從所述階段電壓％到所述最終電壓V.時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2; 根據(jù)修正電池容量Qi與累計(jì)充電安時(shí)量C2，計(jì)算電池的實(shí)際容量C。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述根據(jù)所述起始電壓Vo和所述最終電壓Viqq，計(jì)算電池的標(biāo)定容量Co包括以下步驟: 將電池放電，使電池輸出電壓達(dá)到所述起始電壓V0 ； 對(duì)所述電池充電，使電池輸出電壓從所述起始電壓Vo升到所述最終電壓V1QQ，并獲取電池累計(jì)充電安時(shí)量； 所述電池的標(biāo)定容量Co為所述電池累計(jì)充電安時(shí)量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述電池容量&等于所述電池的標(biāo)定容量Co與所述設(shè)定閾值的乘積。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述修正電池容量Qi等于所述電池容量C1與所述電池健康狀況SOH的乘積。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述計(jì)算電池從所述階段電壓V^lj所述最終電壓V.時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2包括: 獲取電池輸出電壓從所述起始電SV1升到所述最終電壓Vi00的充電電流及充電時(shí)間； 所述充電電流與所述充電時(shí)間的乘積為所述電池累計(jì)充電安時(shí)量C2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述計(jì)算電池從所述階段電壓V^lj所述最終電壓V.時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2還包括: 獲取在所述階段電壓V1時(shí)的電池累計(jì)充電安時(shí)量A1和在所述最終電壓Viqq時(shí)的電池累計(jì)充電安時(shí)量A10; 根據(jù)公式C2 = Aiqq-A1，計(jì)算電池在所述階段電壓％到所述最終電壓V.時(shí)的累計(jì)充電安時(shí)量C2。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述電池的實(shí)際容量C等于所述修正電池容量Qi與所述累計(jì)充電安時(shí)量&之和。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述設(shè)定閾值為20 %。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述電池為汽車動(dòng)力電池的單體電池。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的汽車動(dòng)力電池實(shí)際容量的計(jì)算方法，其特征在于，所述起始電壓Vo = 2.3V，最終充電電壓V1(x) = 3.65V。
【文檔編號(hào)】G01R31/36GK105891730SQ201610481642
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日
【發(fā)明人】劉平, 嚴(yán)剛, 夏順禮, 趙久志, 陽斌
【申請(qǐng)人】安徽江淮汽車股份有限公司