CN107742754B - 一种钛酸锂动力电池***的状态评估方法 - Google Patents

一种钛酸锂动力电池***的状态评估方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钛酸锂动力电池***的状态评估方法，包括：以预定里程为单位连续监测钛酸锂动力电池***的状态参数；基于每一预定里程内采集的状态参数，计算出温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差；再根据当前预定里程与前一预定里程内所得的各个极差，分别计算出相邻温度极差差值△T、相邻充电截止电压极差差值△V充、相邻放电截止电压极差差值△V放；先判断上述温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差是否分别小于各自的第一阈值，如果是再判断△T、△V充和△V放是否分别小于各自的第二阈值，如果是则判定所述钛酸锂电池***状态良好。通过实施本发明，可以快速评测钛酸锂电池***的运行的稳定性，简单易行。

Description

一种钛酸锂动力电池***的状态评估方法
技术领域
本发明涉及电池***技术领域，更具体地说，涉及一种钛酸锂动力电池***的状态评估方法。
背景技术
中国在2009年公布了在2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40％～45％，这就要求在国内的燃油车绝大部分都替换成新能源汽车，而节油率高达40％～60％的混合动力汽车正是目前能够满足要求的主流之一。
钛酸锂电池具有如下优点：超高安全性(不易燃不易爆)、超长寿命(～30000次)、高低温工作范围宽(-40～65℃)、高功率(支持10C充放，可在～10min内充至额定容量的90％以上)、低成本(电池负极仅占全电池成本的20％～30％)，按每次循环的成本来算，钛酸锂电池的价格并不高；超长使用寿命和超高安全性意味着减少了更换电池的次数及其维护成本；另外，钛酸锂负极的集流体是铝，而非昂贵的铜，以及绿色环保。
对比三元锂电池、磷酸铁锂电池，钛酸锂电池有几项优势：高温安全性高、低温性能好、循环寿命长、充电快。唯一缺点是能量密度，但是在国家大力发展充电桩市场及钛酸锂快充技术的支撑下，在当前中国政府大力倡导开发新能源及其相关产业的大环境下，推动钛酸锂电池技术及其在新能源汽车市场上的应用是机不可失，时不再来的。钛酸锂成功应用于新能源汽车，是实现中国新能源汽车“弯道超车”和汽车强国梦的先锋。而顶尖的科技力量可以推动中国乃至全世界新能源产业的大幅度前进。
作为以钛酸锂电池为核心的动力电池***，由于其高倍率特性和胀气特性，因此对于钛酸锂动力电池***的运行状态需要经常的评估预测，以维持整个新能源车的持续运营。考虑到钛酸锂电池的高功率放电，因此对于电压的管控就显得格外重要，同时过高的电压也对钛酸锂胀气有影响；考虑到钛酸锂的胀气特性，高温对钛酸锂胀气影响严重，因此对于高温的管控就显得非常重要。因此实时评估钛酸锂电池在新能源车中运行的稳定性状态是很有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不能实时评估钛酸锂电池在新能源车中运行的稳定性状态的缺陷，提供一种钛酸锂动力电池***的状态评估方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种钛酸锂动力电池***的状态评估方法，包括以下步骤：
S1、以预定里程为单位连续监测钛酸锂动力电池***的状态参数，包括温度、充电截止电压、放电截止电压参数；
S2、基于每一预定里程内采集的温度、充电截止电压、放电截止电压参数的最高值与最低值，计算出温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差；再根据当前预定里程与前一预定里程内所得的温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差，分别计算出相邻温度极差差值△T、相邻充电截止电压极差差值△V充、相邻放电截止电压极差差值△V放；
S3、判断所述温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差是否分别小于各自的第一阈值，如果是则进入步骤S4；
S4、再判断所述△T、△V充和△V放是否分别小于各自的第二阈值，如果是则执行步骤S5；
S5、判定所述钛酸锂电池***状态良好，并返回到步骤S1。
优选地，在所述步骤S3中，如果所述温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差中任一项不小于各自的所述第一阈值，则跳到步骤S6；
S6、判定所述钛酸锂电池***需要维护并发出相应报警信息。
优选地，在步骤S4中还包括：如果所述△T、△V充、△V放中任一项不小于各自的所述第二阈值，则计为一次异常，并基于当前及过往的异常计数判断所述异常连续出现的次数是否小于预定次数，如果是执行步骤S5，否则跳到所述步骤S6。
优选地，所述连续出现的预定次数为三次。
优选地，所述预定里程为百公里。
优选地，所述温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差对应的第一阈值分别为15℃、0.01V、0.01V。
优选地，所述温度极差差值△T、充电截止电压极差差值△V充、放电截止电压极差差值△V放对应的第二阈值分别为1℃、0.001V、0.001V。
实施本发明的钛酸锂动力电池***的状态评估方法，具有以下有益效果：能够充分考虑到高压高温对钛酸锂的不利影响，尤其是对胀气的影响，通过对比每预定里程的温度、充电截止电压、放电截止电压等信息，及多个相邻预定里程的温度、充电截至电压、放电截至电压的关系，来评测钛酸锂电池***的运行的稳定性；本方法简单易行，与常规铁锂和三元电池相比，不需要进行容量、SOC(电池的荷电状态)等的计算，就可以得出运行稳定性的评估，适用于工业化推行。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明钛酸锂动力电池***的状态评估方法一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，在本发明的钛酸锂动力电池***的状态评估方法流程示意图中，具体的包括：
S1、以预定里程为单位连续监测钛酸锂动力电池***的状态参数，包括温度、充电截止电压、放电截止电压参数。
具体的，预定里程可以根据需要确定，这里选择为一百公里为一个预定里程，监测连续的各个一百公里里程内的状态参数。状态参数也可以包含温度、充电截止电压、放电截止电压参数之外的其它参数。
S2、基于每一预定里程内采集的温度、充电截止电压、放电截止电压参数的最高值与最低值，计算出温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差；再根据当前预定里程与前一预定里程内所得的温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差，分别计算出相邻温度极差的差值△T、相邻充电截止电压极差差值△V充、相邻放电截止电压极差的差值△V放。
这里的极差是指预定里程内采集的每一预定里程内采集的温度、充电截止电压、放电截止电压参数的最高值与最低值的差值，这里预定里程根据需要进行设置，本实施例中为一百公里。相邻极差的差值，是指每一预定里程具体指每一个一百公里里程内的温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差与紧接着的下一个的一百公里里程内的对应的温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差差值，这里的极差差值都取绝对值。
S3、判断温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差是否分别小于各自的第一阈值，如果是则进入步骤S4。
其中温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差对应的第一阈值分别为15℃、0.01V、0.01V，当然这些阈值可以根据需要进行其他取值。
S4、再判断△T、△V充和△V放是否分别小于各自的第二阈值，如果是则执行步骤S5。
其中△T、△V充、△V放对应的第二阈值分别为1℃、0.001V、0.001V；当然这些阈值可以根据需要进行其他取值。
S5、判定钛酸锂电池***状态良好，并返回到步骤S1。
本实施例中，在步骤S3中，如果温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差中任一项不小于各自的第一阈值，则跳到步骤S6。
S6、判定钛酸锂电池***需要维护并发出相应报警信息。
具体的，若本使用钛酸锂电池***的新能源车需要发出警报，可以进行维护；若判定钛酸锂电池***状态良好，则本使用钛酸锂电池***的新能源车可以继续运行。
本实施例中，在步骤S4中还包括：如果△T、△V充、△V放中任一项不小于各自的第二阈值，则计为一次异常，并基于当前及过往的异常计数判断异常连续出现的次数是否小于预定次数，这里约定连续出现的预定次数为三次，如果出现异常的次数少于三次则执行步骤S5，如果连续三次出现异常则跳到步骤S6。约定连续出现异常技术的预定次数也可以为其它适合的值，不局限与本实施例选取的次数。
在本实施例中，钛酸锂动力电池***中的最高温度是指在百公里内钛酸锂动力电池***中的电池管理***(BMS)收集到温度传感器采集到的温度信息的最高值；钛酸锂动力电池***中的最低温度是指在百公里内钛酸锂动力电池***中的电池管理***(BMS)收集到温度传感器采集到的温度信息的最低值，当然也可以通过其它的采集方式获取需要的各种参数。
可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种钛酸锂动力电池***的状态评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、以预定里程为单位连续监测钛酸锂动力电池***的状态参数，包括温度、充电截止电压、放电截止电压参数；
S2、基于每一预定里程内采集的温度、充电截止电压、放电截止电压参数的最高值与最低值，计算出温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差；再根据当前预定里程与前一预定里程内所得的温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差，分别计算出相邻温度极差差值△T、相邻充电截止电压极差差值△V充、相邻放电截止电压极差差值△V放；
S3、判断所述温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差是否分别小于各自的第一阈值，如果是则进入步骤S4；
S4、再判断所述相邻温度极差差值△T、所述相邻充电截止电压极差差值△V充和所述相邻放电截止电压极差差值△V放是否分别小于各自的第二阈值，如果是则执行步骤S5；
S5、判定所述钛酸锂电池***状态良好，并返回到步骤S1；
在所述步骤S3中，如果所述温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差中任一项不小于各自的所述第一阈值，则跳到步骤S6；
S6、判定所述钛酸锂电池***需要维护并发出相应报警信息；
在步骤S4中还包括：如果所述相邻温度极差差值△T、所述相邻充电截止电压极差差值△V充、所述相邻放电截止电压极差差值△V放中任一项不小于各自的所述第二阈值，则计为一次异常，并基于当前及过往的异常计数判断所述异常连续出现的次数是否小于预定次数，如果是执行步骤S5，否则跳到所述步骤S6；所述连续出现的预定次数为三次。
2.根据权利要求1所述的钛酸锂动力电池***的状态评估方法，其特征在于，所述预定里程为百公里。
3.根据权利要求1所述的钛酸锂动力电池***的状态评估方法，其特征在于，
所述温度极差、充电截止电压极差、放电截止电压极差对应的第一阈值分别为15℃、0.01V、0.01V。
4.根据权利要求3所述的钛酸锂动力电池***的状态评估方法，其特征在于，
所述相邻温度极差差值△T、所述相邻充电截止电压极差差值△V充、所述相邻放电截止电压极差差值△V放对应的第二阈值分别为1℃、0.001V、0.001V。
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