CN104166102A - 车用动力电池组的soc使用区间的判定方法 - Google Patents
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Abstract
一种车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法，取已在车上使用并经过一定距离路试后的车用动力电池组，在一定环境温度下，搁置一定时间后，使用一定的充电电流充电至截止电压为一定SOC状态下的端电压，搁置一定时间后，使用一定的放电电流放电至相应放电电流对应的截止电压，得到总放电时间；根据得出的放电曲线，找到拐点A、B，其中，放电曲线中放电电压下降速度开始出现异常的点即为拐点A，放电曲线中放电电压下降速度结束异常恢复正常的点即为拐点B，根据相应公式计算拐点A、B所对应的SOC值，拐点A、B之间的放电曲线所对应的SOC值范围即为车用动力电池组的SOC使用区间。本发明方法，操作简单，可快速找到车用动力电池组的SOC使用区间。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池组的SOC使用区间的判定方法，特别涉及一种车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法。
背景技术
21世纪是人类社会面临能源短缺和环境污染治理的挑战时代：石油资源逐年减少，油价逐步攀升，降低汽车污染和节约能源已成为世界各国政府面临的严峻问题。因电池技术及成本问题，开发混合动力汽车是形势所趋。在混合动力汽车中，由于采用了高功率的能源储存装置向汽车提供瞬时的能量而可减小发动机尺寸，提高效率，降低排放和燃油消耗，且可在进行制动和减速时回收能量。镍氢动力电池具有安全性高、高比功率、长寿命、耐过充过放、可循环再利用、无污染等优异的综合特性，是目前混合电动汽车应用最无异议的电池体系，也是唯一规模化、并经过广泛实际验证的电池体系。为了确保电池安全与整车控制策略的执行，HEV汽车电池管理***(BMS)的研究尤为重要。其中SOC作为电池特性最主要的影响因素，对于BMS管理和控制的电池SOC使用区间一直以来是电池组管理***研究的热点和难点之一。现有的HEV用镍氢动力电池组SOC使用区间的评价方法为，通过BMS来监控和管理SOC使用区间，然而SOC估算误差随着使用时间、温度、电流等因素影响，使得无法得到相对准确的电池组SOC使用区间，从而影响到目前整车厂和电池厂无法获知HEV用镍氢动力电池组的SOC使用区间。
发明内容
本发明旨在提供一种操作简单的车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法。
本发明通过以下方案实现：
一种车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法，取已在车上使用并经过一定距离路试后的车用动力电池组，在一定环境温度下，搁置一定时间后，使用一定的充电电流充电至截止电压为一定SOC状态下的端电压，搁置一定时间后，使用一定的放电电流放电至相应放电电流对应的截止电压，得到总放电时间；根据得出的放电曲线，找到拐点A、B，其中，放电曲线中放电电压下降速度开始出现异常的点即为拐点A，放电曲线中放电电压下降速度结束异常恢复正常的点即为拐点B，根据公式(1)计算拐点A、B所对应的SOC值，
拐点A、B之间的放电曲线所对应的SOC值范围即为车用动力电池组的SOC使用区间。
所述充电电流为0.5C～4C，充电的截止电压为65％～95％SOC状态下的端电压。所述放电电流为0.2C～3C。
进一步的，所述充电电流优选为1C～3C，充电的截止电压优选为75％～85％SOC状态下的端电压。
进一步的，所述放电电流优选为0.25C～1C。
为使得测试数据更精确，能更好的用于分析使用，所述环境温度一般为23～27℃。
HEV上搭载的电池为了提高其电力的充入和放出性能，会保留一些未充电部分并使其保持一定的电量，然后局部反复进行充放电，避免充满电。这样虽然表面上没有发生过充电，但是因为导电材料不可能完全一致均匀分布，从而导致局部会发生过充电。由于Ni(OH)2缺乏导电性，所以一般都会添加Co化合物作为导电材料。如果Ni(OH)2粒子中，存在没有与Co化合物接触的孤立的β-Ni(OH)2粒子，充电时与Co化合物接触的β-Ni(OH)2粒子会首先被氧化成β-NiOOH。然而电极中存在没有与Co化合物接触的孤立的β-Ni(OH)2粒子，在它们被氧化成β-NiOOH以前，在导电网络发达部位首先产生的β-NiOOH会被进一步氧化成γ-NiOOH。因此，进行局部充放电循环的话，会在导电网络发达部分发生充电电流局部集中化，从而使得Ni极某些局部生成γ-NiOOH，导致了记忆效应。
本发明方法，操作简单并可快速找到车用动力电池组的SOC使用区间，为电池厂和汽车厂提供了较为准确的SOC使用区间参考数据，有利于电池厂技术人员和汽车厂技术人员共同优化设计，使得车用动力电池组的SOC使用区间尽可能在设计范围内，有利于车用动力电池组更好的应用于混合动力汽车上，延长电池组的使用寿命。
附图说明
图1：实施例1中车用镍氢动力电池组的放电曲线图
图2：实施例2中车用镍氢动力电池组的放电曲线图
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
实施例1
取已在XX混合动力车上使用并在某汽车试验场在坡道路上以行驶均速控制在20～30km/h、经2.6万公里路试后的电池包中的任意4组镍氢D6000×6车用动力电池组，在23～27℃环境温度下，搁置5min后，使用13A充电电流充电至截止电压为8.771V(未经路试的镍氢D6000×6车用动力电池组以同样的充电电流充满电，在充电曲线上找到的85％SOC状态下对应的充电电压)，搁置5min后，使用2A放电电流放电至截止电压6.0V，4组电池组的总放电时间分别为149min、146.4min、146.4min、146.4min，其放电曲线如图1所示，4组电池组在放电曲线中放电电压下降速度开始出现异常的点即拐点A对应的放电时间均为102.8min，4组电池组在放电曲线中放电电压下降速度结束异常恢复正常的点即拐点B对应的放电时间均为133.4min，分别将数据代入公式计算得出，4组电池组的拐点A对应的SOC值分别为25.67％、24.22％、24.22％、24.22％，4组电池组的拐点B对应的SOC值分别为8.67％、7.22％、7.22％、7.22％，得出这4组车用动力电池组的SOC使用区间分别为8.67％～25.67％、7.22％～24.22％、7.22％～24.22％、7.22％～24.22％，推定这4组车用动力电池组在该车上产生记忆效应的区间分别为8.67％～25.67％SOC、7.22％～24.22％SOC、7.22％～24.22％SOC、7.22％～24.22％SOC。
实施例2
取已在XX混合动力车上使用并在某汽车试验场在综合路况下以行驶均速控制在60～80km/h、经8.6万公里路试后的电池包中的任意4组镍氢D6000×6车用动力电池组，在23～27℃环境温度下，搁置5min后，使用13A充电电流充电至截止电压为8.771V(未经路试的镍氢D6000×6车用动力电池组以同样的充电电流充满电，在充电曲线上找到的85％SOC状态下对应的充电电压)，搁置5min后，使用2A放电电流放电至截止电压6.0V，4组电池组的总放电时间分别为168.10min、166.20min、169.52min、168.63min，其放电曲线如图2所示，4组电池组在放电曲线中放电电压下降速度开始出现异常的点即拐点A对应的放电时间均为12.8min，4组电池组在放电曲线中放电电压下降速度结束异常恢复正常的点即拐点B对应的放电时间均为38.4min，分别将数据代入公式计算得出，4组电池组的拐点A对应的SOC值分别为86.28％、85.22％、87.07％、86.57％，4组电池组的拐点B对应的SOC值分别为72.06％、71.00％、72.84％、72.35％，得出这4组车用动力电池组的SOC使用区间分别为72.06％～86.28％、71.00％～85.22％、72.84％～87.07％％、72.35％～86.57％，推定这4组车用动力电池组在该车上产生记忆效应的区间分别为72.06％～86.28％SOC、71.00％～85.22％SOC、72.84％～87.07％％SOC、72.35％～86.57％SOC。
Claims (5)
1.一种车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法，其特征在于：取已在车上使用并经过一定距离路试后的车用动力电池组，在一定环境温度下，搁置一定时间后，使用一定的充电电流充电至截止电压为一定SOC状态下的端电压，搁置一定时间后，使用一定的放电电流放电至相应放电电流对应的截止电压，得到总放电时间；根据得出的放电曲线，找到拐点A、B，其中，放电曲线中放电电压下降速度开始出现异常的点即为拐点A，放电曲线中放电电压下降速度结束异常恢复正常的点即为拐点B，根据公式(1)计算拐点A、B所对应的SOC值，
拐点A、B之间的放电曲线所对应的SOC值范围即为车用动力电池组的SOC使用区间。
2.如权利要求1所述的车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法，其特征在于：所述充电电流为0.5C～4C，充电的截止电压为65％～95％SOC状态下的端电压。
3.如权利要求1所述的车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法，其特征在于：所述放电电流为0.2C～3C。
4.如权利要求2所述的车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法，其特征在于：所述充电电流为1C～3C，充电的截止电压为75％～85％SOC状态下的端电压。
5.如权利要求1所述的车用动力电池组的SOC使用区间的判定方法，其特征在于：所述放电电流为0.25C～1C。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: HUNAN CORUN YUANXIN ENERGY SOURCES CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HUNAN COPOWER EV BATTERY CO., LTD. Effective date: 20141231 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20141231 Address after: Tongzi City, Hunan province 410205 Changsha Lugu national hi tech Industrial Development Zone, No. 348 West Slope Applicant after: Hunan Corun New Energy Co.,Ltd. Address before: Tongzi City, Hunan province 410205 Changsha Lugu national hi tech Industrial Development Zone, No. 348 West Slope Applicant before: HUNAN COPOWER EV BATTERY Co.,Ltd. |
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CORUN HYBRID TECHNOLOGY CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: HUNAN CORUN YUANXIN ENERGY SOURCES CO., LTD. Effective date: 20150226 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20150226 Address after: Tongzi City, Hunan province 410205 Changsha Lugu national hi tech Industrial Development Zone, No. 348 West Slope Applicant after: CORUN HYBRID POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Tongzi City, Hunan province 410205 Changsha Lugu national hi tech Industrial Development Zone, No. 348 West Slope Applicant before: Hunan Corun New Energy Co.,Ltd. |
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 528031, room 1, building 131, No. 601-604, Hua Hua Xi Road, Chancheng District, Guangdong, Foshan, China, A Patentee after: CORUN HYBRID POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: Tongzi City, Hunan province 410205 Changsha Lugu national hi tech Industrial Development Zone, No. 348 West Slope Patentee before: CORUN HYBRID POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20230420 Address after: 410221 No. 348, Tongzipo West Road, Changsha High tech Development Zone, Changsha City, Hunan Province Patentee after: HUNAN COPOWER EV BATTERY Co.,Ltd. Address before: 528031 room 601-604, building a, building 1, No. 131, Jihua West Road, Chancheng District, Foshan City, Guangdong Province Patentee before: CORUN HYBRID POWER TECHNOLOGY Co.,Ltd. |