CN113848488B - 电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及存储介质 - Google Patents
电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113848488B CN113848488B CN202111124512.5A CN202111124512A CN113848488B CN 113848488 B CN113848488 B CN 113848488B CN 202111124512 A CN202111124512 A CN 202111124512A CN 113848488 B CN113848488 B CN 113848488B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- preset
- charging
- open
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims abstract description 44
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 30
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
- G01R31/388—Determining ampere-hour charge capacity or SoC involving voltage measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/396—Acquisition or processing of data for testing or for monitoring individual cells or groups of cells within a battery
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/0048—Detection of remaining charge capacity or state of charge [SOC]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/00712—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
- H02J7/007182—Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters in response to battery voltage
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及计算机可读存储介质,方法包括:在耗尽待测试电池的电量后以恒定的预设激发电流对待测试电池进行充电,获取停止充电静置预设静置时间后的稳定开路电压,比较稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值与预设差值;若小于预设差值,则获取稳定开路电压作为第一开路电压并以恒定的预设激发电流对待测试电池进行预设激发时间的充电,获取充电后的激发开路电压作为第二开路电压;根据预设激发电流和第一、第二开路电压计算得到充电内阻后,基于对待测试电池进行重复测试得到的平均充电内阻计算得到待测试电池的充电功率衰减程度。从而达到低成本高效率的电池充电功率衰减测算。
Description
技术领域
本发明涉及电池充电功率衰减程度的测算领域,尤其涉及一种电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
电动汽车动力电池的性能衰减程度是用户十分关注的问题,虽然国家对电动汽车的质保提出了8年内性能衰减程度不低于20%的要求,但是目前行业内对电动汽车动力电池的性能衰减程度测试基本依赖于充放电机来实现,而一台充放电机的成本在几十万到上百万元以上,汽车维修厂、4S店以及普通的测试机构根本无法承受。并且,一台充放电机往往只能给一辆电动汽车进行测试,测试效率也十分低下。对应电动汽车用户而言,利用充放电机来测试动力电池的衰减程度,也难以承受高昂的测试成本,因此开发简单有效的电动汽车动力电池性能衰减模型十分必要。
本发明通过对电动汽车的充电过程进行设计、并对充电过程中的参数进行采集、分析,利用电动汽车的随车充电枪、或者公共充电桩对电动汽车进行充电测试,即可快速评估出电动汽车动力电池的充电功率衰减性能。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电池充电功率衰减程度的测算方法,旨在解决现有技术中测算电池充电功率衰减程度,成本高、效率低的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供一种电池充电功率衰减程度的测算方法,所述电池充电功率衰减程度的测算方法包括:
当检测到充电功率衰减程度的测算请求时,确定待测试电池;
对待测试电池执行两个阶段的多次充电内阻测算流程,得到待测试电池两个阶段对应的平均充电内阻;
根据所述两个阶段的平均充电内阻,得到所述待测试电池的充电功率衰减程度;
所述充电内阻测算流程包括:
耗尽待测试电池的电量,以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电,当待测试电池的开路电压达到预设目标电压时停止充电,获取静置预设静置时间后且在预设稳定时间内保持不变的稳定开路电压,比较所述稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值与预设差值;
若小于预设差值,则获取所述稳定开路电压作为第一开路电压,并以恒定的预设激发电流对待测试电池进行预设激发时间的充电,获取充电后的激发开路电压作为第二开路电压;
根据预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压,计算得到充电内阻。
可选地,在所述比较所述稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值与预设差值的步骤之后,还包括:
若大于预设差值,则以恒定的预设补充电流将待测试电池的所述稳定开路电压充至预设目标电压,直到停止充电并静置预设静置时间后且在预设稳定时间内保持不变的稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值小于预设差值。
可选地,所述根据预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压,计算得到充电内阻的步骤包括:
设预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压分别为I、U1和U2,则充电内阻R=(U2-U1)/I。
可选地,根据所述两个阶段的平均充电内阻,得到所述待测试电池的充电功率衰减程度的步骤包括:
设第一阶段的平均充电内阻为Ravg1,第二阶段的平均充电内阻为Ravg2,则所述待测试电池的充电功率衰减程度Ф=1-(Ravg1/Ravg2)。
可选地,所述确定待测试电池的步骤包括:
获取待测试电池的电池包内电芯的串数和每串电芯的串芯开路电压,基于电芯串数和每串电芯的串芯开路电压得到预设目标电压。
可选地,每串电芯存在最小串芯开路电压和最大串芯开路电压,所述基于电芯串数和每串电芯的串芯开路电压得到预设目标电压的步骤包括:
基于电芯串数和每串电芯的最小串芯开路电压得到待测试电池额定电压区间的最小值,基于电芯串数和每串电芯的最大串芯开路电压得到待测试电池额定电压区间的最大值,基于额定电压区间得到预设目标电压。
可选地,所述基于额定电压区间得到预设目标电压的步骤包括:
在获取到额定电压区间后,将额定电压区间均分为预设段数的电压段,获取各个电压段的备用目标电压,以作为预设目标电压;
在每个所述充电内阻测算流程中,在所述以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电的步骤之前,还包括:
从各个电压段的备用目标电压中选取一个作为此次充电内阻测算流程使用的预设目标电压。
可选地,在所述基于各个电压段的预设目标电压分别进行测试得到各个电压段的充电内阻的步骤之后,还包括:
基于各个电压段的预设目标电压测得各个电压段的充电内阻,结合预设段数得到待测试电池的平均充电内阻。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种电池充电功率衰减程度的测算设备,所述电池充电功率衰减程度的测算设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电池充电功率衰减程度的测算程序,所述电池充电功率衰减程度的测算程序被所述处理器执行时实现如上述的电池充电功率衰减程度的测算方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有电池充电功率衰减程度的测算程序,所述电池充电功率衰减程度的测算程序被处理器执行时实现如上所述的电池充电功率衰减程度的测算方法的步骤。
本发明实施例提出的一种电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及计算机可读存储介质,通过使用预设快充激发电流对已耗尽电量的待测试电池快速充电至接近预设目标电压的开路电压,停止充电静置后,若稳定后的开路电压与预设目标电压的差值绝对值大于预设差值,则使用慢充电流对待测试电池进行缓慢的补充充电,直到稳定后的开路电压与预设目标电压的差值绝对值小于预设差值,以该差值绝对值小于预设差值的开路电压作为第一开路电压。在第一开路电压的基础上进而进行激发时间的预设快充激发电流的充电,以快充充电后的开路电压作为第二开路电压。根据预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压求得充电内阻,通过重复测试求得平均充电内阻。待测试电池经过不断的充电和放电,电池的内阻会随之变大,使用电池的充电内阻表征电池的充电效率衰减程度,从而达到成本低廉且高效的电池充电效率衰减程度测算方法。另外,通过对待测试电池的额定电压进行分段测试,求得平均充电内阻,保证了数据的准确性,使得综合结果更加精准。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的测算设备结构示意图;
图2为本发明电池充电功率衰减程度的测算方法充电内阻测算流程的流程示意图。
图3为本发明电池充电功率衰减程度的测算方法第一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的终端结构示意图。
本发明实施例测算设备可以是PC,也可以是智能手机、平板电脑、电子书阅读器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。
如图1所示,该测算设备可以包括:处理器1001,例如CPU,网络接口1004,用户接口1003,存储器1005,通信总线1002。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatile memory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
可选地,测算设备还可以包括摄像头、RF(Radio Frequency,射频)电路,传感器、音频电路、WiFi模块等等。其中,传感器比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地,光传感器可包括环境光传感器及接近传感器。作为运动传感器的一种,重力加速度传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小,静止时可检测出重力的大小及方向,可用于识别移动测算设备姿态的应用(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等;当然,移动测算设备还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器,在此不再赘述。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的测算设备结构并不构成对测算设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作***、网络通信模块、用户接口模块以及电池充电功率衰减程度的测算程序。
在图1所示的测算设备中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的电池充电功率衰减程度的测算程序,并执行以下操作:
当检测到充电功率衰减程度的测算请求时,确定待测试电池;
对待测试电池执行两个阶段的多次充电内阻测算流程,得到待测试电池两个阶段对应的平均充电内阻;
根据所述两个阶段的平均充电内阻,得到所述待测试电池的充电功率衰减程度;
所述充电内阻测算流程包括:
耗尽待测试电池的电量,以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电,当待测试电池的开路电压达到预设目标电压时停止充电,获取静置预设静置时间后且在预设稳定时间内保持不变的稳定开路电压,比较所述稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值与预设差值;
若小于预设差值,则获取所述稳定开路电压作为第一开路电压,并以恒定的预设激发电流对待测试电池进行预设激发时间的充电,获取充电后的激发开路电压作为第二开路电压;
根据预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压,计算得到充电内阻。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电池充电功率衰减程度的测算程序,还执行以下操作:
若大于预设差值,则以恒定的预设补充电流将待测试电池的所述稳定开路电压充至预设目标电压,直到停止充电并静置预设静置时间后且在预设稳定时间内保持不变的稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值小于预设差值。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电池充电功率衰减程度的测算程序,还执行以下操作:
设预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压分别为I、U1和U2,则充电内阻R=(U2-U1)/I。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电池充电功率衰减程度的测算程序,还执行以下操作:
设第一阶段的平均充电内阻为Ravg1,第二阶段的平均充电内阻为Ravg2,则所述待测试电池的充电功率衰减程度Ф=1-(Ravg1/Ravg2)。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电池充电功率衰减程度的测算程序,还执行以下操作:
获取待测试电池的电池包内电芯的串数和每串电芯的串芯开路电压,基于电芯串数和每串电芯的串芯开路电压得到预设目标电压。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电池充电功率衰减程度的测算程序,还执行以下操作:
基于电芯串数和每串电芯的最小串芯开路电压得到待测试电池额定电压区间的最小值,基于电芯串数和每串电芯的最大串芯开路电压得到待测试电池额定电压区间的最大值,基于额定电压区间得到预设目标电压。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电池充电功率衰减程度的测算程序,还执行以下操作:
在获取到额定电压区间后,将额定电压区间均分为预设段数的电压段,获取各个电压段的备用目标电压,以作为预设目标电压;
在每个所述充电内阻测算流程中,在所述以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电的步骤之前,还包括:
从各个电压段的备用目标电压中选取一个作为此次充电内阻测算流程使用的预设目标电压。
进一步地,处理器1001可以调用存储器1005中存储的电池充电功率衰减程度的测算程序,还执行以下操作:
基于各个电压段的预设目标电压测得各个电压段的充电内阻,结合预设段数得到待测试电池的平均充电内阻。
参照图2,本发明提供一种电池充电功率衰减程度的测算方法,在本发明的电池充电功率衰减程度的测算方法的充电内阻测算流程中,所述充电内阻测算流程包括:
当检测到充电功率衰减程度的测算请求时,确定待测试电池;
对待测试电池执行两个阶段的多次充电内阻测算流程,得到待测试电池两个阶段对应的平均充电内阻;
根据所述两个阶段的平均充电内阻,得到所述待测试电池的充电功率衰减程度;
所述充电内阻测算流程包括:
步骤S10,耗尽待测试电池的电量,以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电,当待测试电池的开路电压达到预设目标电压时停止充电,获取静置预设静置时间且在预设稳定时间内保持不变的稳定开路电压,比较所述稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值与预设差值。
对某车型的电动汽车的动力电池进行电量消耗,动力电池包括三元锂电池或磷酸铁锂电池,在本发明的实施例中对动力电池的原材料不做限制。可以通过车辆行驶、车载电器耗电或使用其它任何的设备,比如转鼓即底盘测功机对电动汽车进行放电,直到将电动汽车三元锂电池的电量耗尽,即将电动汽车的动力电池放电至SOC(State of Charge,荷电状态)为0,即剩余电量为0。在室温下利用随车充电枪或者公共充电桩对电动汽车进行充电测试,但并非使用如充放电机等方式进行充电。在充电时,通过电动汽车的OBC(On-boardcharger,车载充电机)、BMS(Battery Management System,电池管理***)和VCU(Vehiclecontrol unit,整车控制器)控制充电电流稳定在一个恒定值,作为预设激发电流,即以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电,使用恒定的预设激发电流进行快速充电,以尽可能短的时间将待测试电池充至预设目标电压。在进行充电时,待测试的动力电池的开路电压达到预设目标电压时,则停止充电并静置,静置时长为预设静置时长以上。同样的,通过电动汽车的OBC、BMS和VCU对静置时间提前进行设置。获取到停止充电静置预设静置时间后保持不变的稳定开路电压,计算获得所述稳定开路电压和预设目标电压的差值,取差值的绝对值与预设差值进行比较。
步骤S20,若小于预设差值,则获取所述稳定开路电压作为第一开路电压,并以恒定的预设激发电流对待测试电池进行预设激发时间的充电,获取充电后的激发开路电压作为第二开路电压。
若停止充电静置预设静置时间后保持不变的稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值小于预设差值,则将该静置后稳定的稳定开路电压作为第一开路电压。然后以同样的通过电动汽车的OBC、BMS和VCU控制的恒定的预设激发电流,在第一开路电压的基础上对所述待测试电池进行充电,充电时间为以通过电动汽车的OBC、BMS和VCU提前进行设置的激发时间,获取在预设激发时间充电后的待测试电池的开路电压作为第二开路电压。在一个稳定的开路电压的基础上以恒定的预设激发电流对待测试电池进行预设激发时间的充电,获取充电后一瞬间并未经过静置的开路电压作为第二开路电压。
进一步地,若大于预设差值,则以恒定的预设补充电流将待测试电池的所述稳定开路电压充至预设目标电压,直到停止充电并静置预设静置时间后且在预设稳定时间内保持不变的稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值小于预设差值。
若停止充电静置预设静置时间后保持不变的稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值大于预设差值,则使用通过电动汽车的OBC、BMS和VCU控制的恒定的预设补充电流,在和预设目标电压的差值绝对值大于预设差值的稳定开路电压的基础上对所述待测试电池进行补充充电。获取充电后的待测试电池的开路电压,当待测试的动力电池的开路电压达到预设目标电压时,则停止充电并静置,静置时长为预设静置时长以上,直到停止充电静置预设静置时间后保持不变的稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值小于预设差值,否则一直循环重复对待测试电池以预设补充电流的补充充电。
步骤S30,根据预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压,计算得到充电内阻。
在对待测试电池进行充电后获得该次测试的第一、第二开路电压,结合预设激发电流,利用欧姆定律进行计算得到该次测试的充电内阻,该充电内阻为在室温,预设目标电压、预设激发时间、预设激发电流的条件下的充电内阻,在得到最终的待测试电池的充电功率衰减程度之前,均保持同样的条件,以保证结果的准确。同样,为了待测试电池的充电功率衰减程度的准确,进行重复测试,基于平均充电内阻得到所述待测试电池的充电功率衰减程度。
在本实施例中,通过对电动汽车的充电过程进行设计、并对充电过程中的参数进行采集、分析,对电动汽车进行重复充电测试,即可快速评估出电动汽车动力电池准确的充电功率衰减性能。其中,循环进行对待测试电池执行两个阶段的多次充电内阻测算流程,在第一个阶段的测算结束后,将待测试电池的电量耗尽为0,接着进行第二阶段的测算,两个阶段的充电内阻测算流程一样。但是为了使得到的测算结果,即充电功率衰减程度足够准确,在本发明实施例中,对每个阶段的测算次数不做限定。对于多次测算得到的充电内阻,取其平均值得到平均充电内阻后计算充电功率衰减程度,或者根据具体测算环境设置相关参数的权重,取其加权平均充电内阻后计算充电功率衰减程度,在本发明实施例中,对于多次测算得到充电功率衰减程度的计算方法不做限定,只需要多次测算的条件一致即可。
参照图3,本发明提供一种电池充电功率衰减程度的测算方法,在本发明的电池充电功率衰减程度的测算方法的第一实施例中,确定待测试电池的步骤包括:
步骤A,获取待测试电池的电池包内电芯的串数和每串电芯的串芯开路电压,基于电芯串数和每串电芯的串芯开路电压得到预设目标电压。
每串电芯存在最小串芯开路电压和最大串芯开路电压,最小串芯开路电压为将待测试电池耗尽电量后的开路电压,最大串芯开路电压为待测试电池电量饱和状态的开路电压。
基于电芯串数和每串电芯的串芯开路电压得到预设目标电压的步骤包括:
步骤B,基于电芯串数和每串电芯的最小串芯开路电压得到待测试电池额定电压区间的最小值,基于电芯串数和每串电芯的最大串芯开路电压得到待测试电池额定电压区间的最大值,基于额定电压区间得到预设目标电压。
将电芯串数和每串电芯的最小串芯开路电压的乘积作为待测试电池额定电压区间的最小值,将电芯串数和每串电芯的最大串芯开路电压的乘积作为待测试电池额定电压区间的最大值,由待测试电池额定电压区间的最小值和最大值框定额定电压区间。
基于额定电压区间得到预设目标电压的步骤包括:
步骤C,在获取到额定电压区间后,将额定电压区间均分为预设段数的电压段,获取各个电压段的备用目标电压,以作为预设目标电压;
在每个所述充电内阻测算流程中,在所述以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电的步骤之前,还包括:
从各个电压段的备用目标电压中选取一个作为此次充电内阻测算流程使用的预设目标电压。
在得到待测试电池的额定电压区间后,在本发明的实施例中取额定电压区间的30%-80%的电压区间进行均分以取得最佳的测试结果,或者对30%-80%的电压区间均分后,丢弃最小和最大的预设目标电压所在的电压段进行测试。在本发明的实施例中对额定电压最佳区间选取不做限制。随后基于预设段数对额定电压最佳区间进行均分,取均分后某电压段的最大值作为该电压段的备用目标电压,然后在某个充电内阻测算流程中,以各个电压段的备用目标电压作为该次充电内阻测算流程的预设目标电压,对待测试电池进行测试,以得到平均充电内阻。同样,在本发明的实施例中对电压段的均分分段段数不做限制,对均分后某段电压区间的备用目标电压的选取规则也不做限制。
对待测试电池执行两个阶段的多次充电内阻测算流程,得到待测试电池两个阶段对应的平均充电内阻的步骤包括:
步骤D,基于各个电压段的预设目标电压测得各个电压段的充电内阻,结合预设段数得到待测试电池的平均充电内阻。
在获得某个电压段的预设目标电压后,对待测试电池进行预设次数的重复测试得到该电压段的待测试电池平均充电内阻,或者不进行重复测试,而只进行一次测试。在本发明的实施例中对将额定电压区间进行均分后的某段电压的测试次数不做限制。但必须基于预设段数进行均分,对每个电压段都需要进行测试,得到与预设段数的对应数量的待测试电池的充电内阻,以计算得到待测试电池的平均充电内阻。
为辅助理解上述确定待测试电池的步骤,现在通过以下的一个例子来进行解释说明。
假设待测试电池的额定电压区间为80-130V,则取额定电压区间的30%-80%的电压区间,即95-120V作为额定电压最佳区间。然后将其均分为高、中、低三段:95-103.333V、103.333-111.666V、111.666-120V,取三段中的最大值:103.333V、111.666V、120V作为三次测试的备用目标电压,在对待测试电池进行测试时,获取三个备用目标电压作为预设目标电压对对应的待测试电池进行测试得到充电内阻后,取其平均值进行待测试电池充电效率衰减程度的计算。
在本实施例中,根据具体电动汽车的动力电池规格进行适应性的测试,基于动力电池电池包内电芯的串数和每串电芯的串芯开路电压进行充电效率衰减程度的测试。同时对待测试电池的额定电压区间进行分段分区间的重复测试,保证了测试效率的同时,也使测试的准确性得到保障。
可选地,获取所述预设差值的步骤包括:
在获取到待测试电池的预设目标电压后,预设差值的取值在预设目标电压0.1%~2%的范围之间。
在基于预设段数对额定电压最佳区间进行均分后,取均分后某段电压区间的最大值作为该段电压区间的预设目标电压,对各个分段的电压区间均使用相同的比例进行取值,在本发明的实施例中对比例的选取不做限制。比如,在均分后的高压段111.666-120V中,取120V作为预设目标电压,可以取120V预设目标电压的1%,即1.2V作为该高压段的预设差值。获取以恒定的预设激发电流对耗尽电量的待测试电池进行充电后停止充电静置预设静置时间后保持不变的稳定开路电压,若其与120V预设目标电压的差值的绝对值在1.2V以内,则以该稳定开路电压作为第一开路电压;同样的,若其与120V预设目标电压的差值的绝对值大于1.2V,则在该与120V预设目标电压的差值的绝对值大于1.2V的稳定开路电压的基础上,以恒定的预设补充电流将待测试电池的开路电压充至120V预设目标电压,直到停止充电并静置后保持不变的稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值在1.2V以内,再以该稳定开路电压作为第一开路电压。
优选地,本发明提供一种电池充电功率衰减程度的测算方法,在本发明的电池充电功率衰减程度的测算方法的第二实施例中,所述电池充电功率衰减程度的测算方法还包括:
在对待测试电池进行测试时,提前通过BMS、OBC和VCU对预设激发电流和预设补充电流,预设激发时间、预设静置时间和预设稳定时间进行设置。
在耗尽待测试电池的电量之前,通过各个测试车型的BMS、OBC和VCU对待测试的动力电池进行检测,提前对待测试电池的激发电流和补充电流,激发时间、静置时间和稳定时间进行设置。
为辅助理解上述待测试电池的充电功率衰减程度的测算方法的执行,现在通过以下的一个例子来进行解释说明。
一、以某车型电动汽车为例,利用底盘测功机对电动汽车的动力电池放电至SOC为0。
二、在室温下利用其随车充电枪对其进行充电,控制充电电流为恒定的预设激发电流I1=16A(预设激发电流I1的取值为0.05C~0.3C),当整车电池开路电压充至预设目标电压Us=99.1V时,停止充电并静置预设静置时间τ1=30min以上(预设静置时间τ1的取值为5min~120min),电池的开路电压缓慢降至稳定开路电压96.0V并在预设稳定时间τ2=10min钟内保持不变(预设稳定时间τ2的取值为3min~30min)。
三、通过控制车载充电机以恒定的预设补充电流I2=1.6A对电动汽车进行缓慢补充充电至预设目标电压Us=99.1V并静置预设静置时间τ1=30min以上,电池开路电压回落至稳定开路电压97.2V并在预设稳定时间τ2=10min钟内保持不变。
四、重复以上预设补充电流I2=1.6A的充电及静置步骤,直到电池开路电压静置后稳定在预设目标电压Us99.1±预设差值0.5V为止,记录此时三元锂电池的开路电压Uc1为99.0V;然后以恒定的预设激发电流I1=16A对电动汽车继续充电,记录预设激发时间τ=5s时间后的三元锂电池开路电压Uc2为112.2V(预设激发时间τ的取值为0.1s~30s之间)。
五、则纯电动汽车三元锂电池在室温、开路电压为99.1V、5s内、16A条件下的充电内阻rc(99.1V、5S、16A)为:
rc(99.1V、5S、16A)=(112.2V-99.0V)/16A=0.825Ω。
六、按照以上步骤对某车型纯电动汽车进行重复测试,每辆汽车的测试次数不低于3次。经计算该车型在室温、开路电压为99.1V、5s内、16A条件下的平均充电内阻rc-avg(99.1V、5S、16A)为0.813Ω。
七、参照以上步骤,对某车型电动汽车进行室温、开路电压为99.1V、5s内、16A条件下的充电内阻测试,测得某车辆三元锂电池开路电压Uc’1为99.0V,Uc’2为115.3V。
八、计算得到动力电池的充电内阻为:
r’c(99.1V、5S、16A)=(115.3V-99.0V)/16A=1.018Ω。
如此循环3次测量并取平均值,计算得到该车型的平均充电内阻r’c-avg(99.1V、5S、16A)为1.052Ω。
九、计算在室温、开路电压为99.1V、5s内纯电动汽车三元锂电池的充电功率衰减程度为:
Ф=1-(rc-avg(99.1V、5S、16A)/r’c(99.1V、5S、16A))=1-(0.813Ω/1.052Ω)=22.7%
此外,本发明实施例还提供一种电池充电功率衰减程度的测算设备,所述电池充电功率衰减程度的测算设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电池充电功率衰减程度的测算程序,所述电池充电功率衰减程度的测算程序被所述处理器执行时实现如上述的电池充电功率衰减程度的测算方法的步骤。
此外,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有电池充电功率衰减程度的测算程序,所述电池充电功率衰减程度的测算程序被处理器执行时实现如上所述的电池充电功率衰减程度的测算方法的步骤。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者***不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者***所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者***中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种电池充电功率衰减程度的测算方法,其特征在于,所述电池充电功率衰减程度的测算方法包括:
当检测到充电功率衰减程度的测算请求时,确定待测试电池;
对待测试电池执行两个阶段的多次充电内阻测算流程,得到待测试电池两个阶段对应的平均充电内阻;
根据所述两个阶段的平均充电内阻,得到所述待测试电池的充电功率衰减程度;
所述充电内阻测算流程包括:
耗尽待测试电池的电量,以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电,当待测试电池的开路电压达到预设目标电压时停止充电,获取静置预设静置时间后且在预设稳定时间内保持不变的稳定开路电压,比较所述稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值与预设差值;
若小于预设差值,则获取所述稳定开路电压作为第一开路电压,并以恒定的预设激发电流对待测试电池进行预设激发时间的充电,获取充电后的激发开路电压作为第二开路电压;
根据预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压,计算得到充电内阻,其中,所述确定待测试电池的步骤包括:
获取待测试电池的电池包内电芯的串数和每串电芯的串芯开路电压,基于电芯串数和每串电芯的串芯开路电压得到预设目标电压,其中,每串电芯存在最小串芯开路电压和最大串芯开路电压,所述基于电芯串数和每串电芯的串芯开路电压得到预设目标电压的步骤包括:
基于电芯串数和每串电芯的最小串芯开路电压得到待测试电池额定电压区间的最小值,基于电芯串数和每串电芯的最大串芯开路电压得到待测试电池额定电压区间的最大值,基于额定电压区间得到预设目标电压,其中,所述基于额定电压区间得到预设目标电压的步骤包括:
在获取到额定电压区间后,将额定电压区间均分为预设段数的电压段,获取各个电压段的备用目标电压,以作为预设目标电压;
在每个所述充电内阻测算流程中,在所述以恒定的预设激发电流对所述待测试电池进行充电的步骤之前,还包括:
从各个电压段的备用目标电压中选取一个作为此次充电内阻测算流程使用的预设目标电压。
2.如权利要求1所述的电池充电功率衰减程度的测算方法,其特征在于,在所述比较所述稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值与预设差值的步骤之后,还包括:
若大于预设差值,则以恒定的预设补充电流将待测试电池的所述稳定开路电压充至预设目标电压,直到停止充电并静置预设静置时间后且在预设稳定时间内保持不变的稳定开路电压和预设目标电压的差值绝对值小于预设差值。
3.如权利要求1所述的电池充电功率衰减程度的测算方法,其特征在于,所述根据预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压,计算得到充电内阻的步骤包括:
设预设激发电流、第一开路电压和第二开路电压分别为I、U1和U2,则充电内阻R=(U2-U1)/I。
4.如权利要求1所述的电池充电功率衰减程度的测算方法,其特征在于,根据所述两个阶段的平均充电内阻,得到所述待测试电池的充电功率衰减程度的步骤包括:
设第一阶段的平均充电内阻为Ravg1,第二阶段的平均充电内阻为Ravg2,则所述待测试电池的充电功率衰减程度Ф=1-(Ravg1/Ravg2)。
5.如权利要求1所述的电池充电功率衰减程度的测算方法,其特征在于,所述对待测试电池执行两个阶段的多次充电内阻测算流程,得到待测试电池两个阶段对应的平均充电内阻的步骤包括:
基于各个电压段的预设目标电压测得各个电压段的充电内阻,结合预设段数得到待测试电池的平均充电内阻。
6.一种电池充电功率衰减程度的测算设备,其特征在于,所述电池充电功率衰减程度的测算设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的电池充电功率衰减程度的测算程序,所述电池充电功率衰减程度的测算程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的电池充电功率衰减程度的测算方法的步骤。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有电池充电功率衰减程度的测算程序,所述电池充电功率衰减程度的测算程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的电池充电功率衰减程度的测算方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111124512.5A CN113848488B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111124512.5A CN113848488B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113848488A CN113848488A (zh) | 2021-12-28 |
CN113848488B true CN113848488B (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=78979766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111124512.5A Active CN113848488B (zh) | 2021-09-24 | 2021-09-24 | 电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113848488B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115932600A (zh) * | 2022-12-21 | 2023-04-07 | 国广顺能(上海)能源科技有限公司 | 一种电池发热功率预测方法、存储介质和电子设备 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104198949A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 上虞安卡拖车配件有限公司 | 一种电池健康状态检测方法 |
CN107078520A (zh) * | 2014-09-10 | 2017-08-18 | 雷诺两合公司 | 用于管理电池的运行范围的方法 |
CN110320474A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-10-11 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池老化模型的寿命预测方法 |
CN110646742A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-03 | 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 | 一种动力电池soh获取方法、***及相关组件 |
EP3730958A1 (de) * | 2019-04-24 | 2020-10-28 | Robert Bosch GmbH | Verfahren zur bewertung des gesundheitszustandes einer hochvoltbatterie und batterietester |
CN112083335A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-15 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种车用蓄电池的快充方法及*** |
CN112485695A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-12 | 国网北京市电力公司 | 动力电池的检测方法及装置 |
CN113064089A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-02 | 北京车和家信息技术有限公司 | 动力电池的内阻检测方法、装置、介质以及*** |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111123124B (zh) * | 2019-12-31 | 2022-03-08 | 中创新航科技股份有限公司 | 一种电池***的功率状态的确定方法及装置 |
-
2021
- 2021-09-24 CN CN202111124512.5A patent/CN113848488B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104198949A (zh) * | 2014-09-09 | 2014-12-10 | 上虞安卡拖车配件有限公司 | 一种电池健康状态检测方法 |
CN107078520A (zh) * | 2014-09-10 | 2017-08-18 | 雷诺两合公司 | 用于管理电池的运行范围的方法 |
EP3730958A1 (de) * | 2019-04-24 | 2020-10-28 | Robert Bosch GmbH | Verfahren zur bewertung des gesundheitszustandes einer hochvoltbatterie und batterietester |
CN110320474A (zh) * | 2019-05-28 | 2019-10-11 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池老化模型的寿命预测方法 |
CN110646742A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-03 | 桑顿新能源科技(长沙)有限公司 | 一种动力电池soh获取方法、***及相关组件 |
CN112083335A (zh) * | 2020-09-28 | 2020-12-15 | 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 | 一种车用蓄电池的快充方法及*** |
CN112485695A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-12 | 国网北京市电力公司 | 动力电池的检测方法及装置 |
CN113064089A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-07-02 | 北京车和家信息技术有限公司 | 动力电池的内阻检测方法、装置、介质以及*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113848488A (zh) | 2021-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Xiong et al. | Co-estimation of state of charge and capacity for lithium-ion batteries with multi-stage model fusion method | |
US8185332B2 (en) | Apparatus and method for estimating resistance characteristics of battery based on open circuit voltage estimated by battery voltage variation pattern | |
Hausmann et al. | Expanding the Peukert equation for battery capacity modeling through inclusion of a temperature dependency | |
US8374807B2 (en) | Method and apparatus that detects state of charge (SOC) of a battery | |
US9020798B2 (en) | Real-time capable battery cell simulation | |
CN109991554B (zh) | 一种电池电量检测方法、装置及终端设备 | |
CN111880106B (zh) | 电池荷电状态检测方法、设备、存储介质及装置 | |
CN104577242B (zh) | 一种电池组管理***和方法 | |
US20100036627A1 (en) | Apparatus and method for determination of the state-of-charge of a battery when the battery is not in equilibrium | |
IL293176B2 (en) | A method for determining the state value of a traction battery | |
US9766297B2 (en) | Battery system capacity estimation systems and methods | |
CN114103647B (zh) | 电动汽车剩余性能评估方法、装置和计算机可读存储介质 | |
CN110861533B (zh) | 电动汽车soh估算方法、装置和存储介质 | |
US20140184233A1 (en) | Method for checking deterioration of battery | |
CN113848488B (zh) | 电池充电功率衰减程度的测算方法、设备及存储介质 | |
CN110907838B (zh) | 电池工况仿真测试方法、电子设备及计算机可读存储介质 | |
CN113447824A (zh) | 电池最大充放电电流的估算方法、装置及存储介质 | |
CN113311346A (zh) | 一种电芯预警方法、装置、云平台及存储介质 | |
CN113410531A (zh) | 电池整体温度检测方法、装置及计算机可读存储介质 | |
Wang et al. | Modeling, parameterization, and benchmarking of a lithium ion electric bicycle battery | |
CN111596248A (zh) | 分流器电流采集故障判断方法、装置、设备及存储介质 | |
Demirci et al. | Development of measurement and analyses system to estimate test results for lead-acid starter batteries | |
CN110927582A (zh) | 一种基于多种sigma点的锂电池SOC估计方法 | |
KR20150034593A (ko) | 전지 충전 상태 추정 방법 및 장치 | |
Mashayekh et al. | Novel approach to characterize li-ion battery cells for the purpose of battery emulation by fitting of the isolated cell dynamics |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |