CN115113048A - 一种锂电池自放电率估算方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂电池自放电率估算方法及***，方法包括：步骤S1，在整车下电休眠后，按照预设的检测时间段和与所述预设的检测时间段对应的时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；步骤S2，比较BMS休眠时长与预设的时间阈值的大小关系，并根据比较结果获取BMS休眠时长内的锂电池单体的消耗电量；步骤S3，根据所述锂电池单体的消耗电量计算锂电池单体的自放电率。本发明的估算方法在不增加BMS***功能复杂度的情况下达到更好的管理电池、保护电池目的，具有较高的便利性和经济性。并且本发明根据BMS巡检时间长度，采用了不同的锂电池容量估算方法确定锂电池损失电量，计算的自放电率更加准确。

Description

一种锂电池自放电率估算方法及***

技术领域

本发明属于动力电池技术领域，具体涉及一种锂电池自放电率估算方法及***。

背景技术

锂电池自放电指电池在开路静置下其容量自行衰退的情况，又称为荷电保持能力。由于锂电池自放电率通常较低，现有锂电池自放电率估算技术中，通常将锂电池长时间静置，然后将锂电池放电，根据电量差计算自放电率，或者测量锂电池开路电压变化率，根据SOC对应关系计算自放电率。

上述锂电池自放电率估算方法需要在特定时间、环境下进行，无法及时获取锂电池自放电率，且影响锂电池的使用率。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，现有的锂电池自放电率估算方法影响电池的使用率并且不方便。为解决上述技术问题，本发明提供了一种锂电池自放电率估算方法，包括：

步骤S1，在整车下电休眠后，按照预设的检测时间段和与检测时间段对应的时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

步骤S2，比较BMS休眠时长与预设的时间阈值的大小关系，并根据比较结果获取BMS休眠时长内的锂电池单体的消耗电量；

步骤S3，根据所述锂电池单体的消耗电量计算锂电池单体的自放电率。

进一步地，所述预设的检测时间段按照时间先后包括第一检测时间段、第二检测时间段和第三检测时间段；所述步骤S1具体包括：

在所述第一检测时间段内，以第一时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第二检测时间段内，以第二时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第三检测时间段内，以第三时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔，所述第二时间间隔小于所述第三时间间隔。

进一步地，所述步骤S2具体包括：

获取整车下电休眠前锂电池单体的第一SOC；

当BMS休眠时长小于等于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的第二SOC，根据所述第一SOC和所述第二SOC计算锂电池单体的消耗电量。

进一步地，所述步骤S2还包括：当BMS休眠时长大于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的开路电压，根据所述开路电压查表得到第三SOC，根据所述第一SOC和所述第三SOC计算锂电池单体的消耗电量。

进一步地，所述自放电率K的计算方法为：

K＝ΔC/(C0*t)，

ΔC为锂电池单体的消耗电量，C0为电池出厂容量，t为休眠时间。

一种锂电池自放电率估算***，包括：

巡检单元，用于在整车下电休眠后，按照预设的检测时间段和与所述预设的检测时间段对应的时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

消耗电量获取单元，用于比较BMS休眠时长与预设的时间阈值的大小关系，并根据比较结果获取BMS休眠时长内的锂电池单体的消耗电量；

自放电率计算单元，用于根据所述锂电池单体的消耗电量计算锂电池单体的自放电率。

进一步地，所述预设的检测时间段按照时间先后包括第一检测时间段、第二检测时间段和第三检测时间段；所述巡检单元具体用于：

在所述第一检测时间段内，以第一时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第二检测时间段内，以第二时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第三检测时间段内，以第三时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔，所述第二时间间隔小于所述第三时间间隔。

进一步地，所述消耗电量获取单元包括：

第一SOC获取单元，用于获取整车下电休眠前锂电池单体的第一SOC；

第二SOC获取单元，用于当BMS休眠时长小于等于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的第二SOC；

消耗电量计算单元，用于根据所述第一SOC和所述第二SOC计算锂电池单体的消耗电量。

进一步地，所述消耗电量获取单元还包括：第三SOC获取单元，用于当BMS休眠时长大于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的开路电压，根据所述开路电压查表得到第三SOC；

所述消耗电量计算单元，还用于根据所述第一SOC和所述第三SOC计算锂电池单体的消耗电量。

进一步地，所述自放电率K的计算方法为：

K＝ΔC/(C0*t)，

ΔC为锂电池单体的消耗电量，C0为电池出厂容量，t为休眠时间。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明充分利用了BMS巡检数据，在整车层面估算锂电池自放电率，并且不影响锂电池工作状态。本发明的估算方法在不增加BMS***功能复杂度的情况下达到更好的管理电池、保护电池目的，具有较高的便利性和经济性。并且本发明根据BMS巡检时间长度，采用了不同的锂电池容量估算方法确定锂电池损失电量，计算的自放电率更加准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一中一种锂电池自放电率估算方法的流程示意图。

图2为本发明实施例二中一种较佳的锂电池自放电率估算方法的逻辑控制图。

图3为本发明一种锂电池自放电率估算方法具体实施例示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。

请参照图1所示，本发明实施例一提供一种锂电池自放电率估算方法，包括：

步骤S101，在整车下电休眠后，按照预设的检测时间段和与所述预设的检测时间段对应的时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

步骤S102，比较BMS休眠时长与预设的时间阈值的大小关系，并根据比较结果获取BMS休眠时长内的锂电池单体的消耗电量；

步骤S103，根据所述锂电池单体的消耗电量计算锂电池单体的自放电率。

具体地，车辆下电休眠后，***按照预设的时间间隔唤醒BMS执行巡检任务，获得锂电池的状态。可以预设三个检测时间段，车辆下电休眠开始第一检测时间段t1，发生热失控风险较高，BMS需要保持较高的巡检频率，巡检时间间隔较短，以第一时间间隔ΔT1，对锂电池进行巡检。随着休眠时间t的增加，发生热失控风险降低，在第二检测时间段t2内BMS巡检时间间隔可以延长，第二时间间隔记为ΔT2。当下电时间超过某个值时，例如4小时，即在第三检测时间段t3内，BMS巡检时间间隔进一步延长，第三时间间隔记为ΔT3，其中，ΔT1＜ΔT2＜ΔT3。按照以上策略进行巡检的另一原因在于，由于车辆休眠后，整车各网络节点均消耗12V铅酸蓄电池电量，为了避免蓄电池馈电，同时考虑休眠巡检需求，因此，休眠时间t越长，休眠巡检时间间隔越长。巡检策略如下：

当t≤t1时，巡检时间间隔为ΔT1；

当t1＜t≤t1+t2时，巡检时间间隔为ΔT2；

当t1+t2＜t≤t1+t2+t3时，巡检时间间隔为ΔT3；

进一步地，当t＞t1+t2+t3时，停止巡检，经过足够时间的巡检，没有再进一步巡检的必要，同时也可以减少铅酸蓄电池电量的消耗，以最后一次巡检结果计算自动放电率。

每次巡检时，获取锂电池单体的SOC，根据下电时BMS休眠前锂电池单体的SOC0，以及上电退出休眠前最后一次巡检获取的锂电池单体的SOC1可以计算出锂电池单体的消耗电量。其中，SOC1根据BMS休眠时长与预设的时间阈值的大小关系分情况进行确定。车辆下电休眠后，在较短的静置时间(预设的时间阈值)t0内，例如2小时内，电池的开路电压还不够稳定，开路电压≠OCV，锂电池单体的SOC1直接从BMS直接获取；当车辆静置足够的时间，超过预设的时间阈值t0，开路电压＝OCV，此时，可根据开路电压查表得到SOC1，结果更准确。可选的，预设的时间阈值t0为第一检测时间段，即t0＝t1。

根据SOC0和SOC1以及锂电池当前的健康度SOH，可以计算消耗电量ΔC：

ΔC＝(SOC0-SOC1)*SOH*C0，C0为电池出厂容量。

根据消耗电量可以计算锂电池单体的自放电率K：

K＝ΔC/(C0*t)，t为休眠时间。

本发明充分利用了BMS巡检数据，在整车层面估算锂电池自放电率，并且不影响锂电池工作状态。本发明的估算方法在不增加BMS***功能复杂度的情况下达到更好的管理电池、保护电池目的，具有较高的便利性和经济性。并且本发明根据BMS巡检时间长度，采用了不同的锂电池容量估算方法确定锂电池损失电量，计算的自放电率更加准确。

图2为本发明实施例二提供的一种锂电池自放电率估算方法逻辑控制图，具体根据不同的整车休眠总时长t以不同的时间间隔巡检，参照步骤S202A-S202C，并采用不同的方法计算自放电率，参照步骤S204A-S208和步骤S204B-S208。图3为本发明根据图2的控制逻辑提供的一种具体实施例，其中第一检测时间段t1＝2小时，第二检测时间段t2＝2小时，第三检测时间段t3＝22小时，预设总巡检时间为t1+t2+t3＝26小时，超过26小时后停止巡检，以最后一次巡检结果计算自动放电率。

巡检过程为：Keyoff状态下，BMS休眠后26h内，BMS每隔一段时间定时唤醒一次，并检测锂电池状态，包括单体SOC。第一段检测时间段，BMS休眠后2h内，每间隔1min BMS定时唤醒一次执行巡检任务；第二段检测时间段，第一段检测时间阶段后2h内，每间隔15minBMS定时唤醒一次执行巡检任务；第三段检测时间段，第二段检测时间阶段后22h内，每间隔4.5hBMS定时唤醒一次执行巡检任务，取t0＝2小时，即休眠时间2小时内整车上电，采用第二SOC计算消耗电量；休眠时间超过2小时整车上电，采用第三SOC计算消耗电量。

本发明充分利用了BMS巡检数据，同时根据BMS巡检时间长度采用了不同的锂电池容量估算方法确定锂电池损失电量，计算的自放电率更加准确。

相应于本发明实施例一提供的锂电池自放电率估算方法，本发明实施例三还提供一种锂电池自放电率估算***，包括：

巡检单元，用于在整车下电休眠后，按照预设的检测时间段和与所述预设的检测时间段对应的时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

消耗电量获取单元，用于比较BMS休眠时长与预设的时间阈值的大小关系，并根据比较结果获取BMS休眠时长内的锂电池单体的消耗电量；

自放电率计算单元，用于根据所述锂电池单体的消耗电量计算锂电池单体的自放电率。

进一步地，所述预设的检测时间段按照时间先后包括第一检测时间段、第二检测时间段和第三检测时间段；所述巡检单元具体用于：

在所述第一检测时间段内，以第一时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第二检测时间段内，以第二时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第三检测时间段内，以第三时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔，所述第二时间间隔小于所述第三时间间隔。

进一步地，所述消耗电量获取单元包括：

第一SOC获取单元，用于获取整车下电休眠前锂电池单体的第一SOC；

第二SOC获取单元，用于当BMS休眠时长小于等于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的第二SOC；

消耗电量计算单元，用于根据所述第一SOC和所述第二SOC计算锂电池单体的消耗电量。

进一步地，所述消耗电量获取单元还包括：第三SOC获取单元，用于当BMS休眠时长大于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的开路电压，根据所述开路电压查表得到第三SOC；

所述消耗电量计算单元，还用于根据所述第一SOC和所述第三SOC计算锂电池单体的消耗电量。

进一步地，所述自放电率K的计算方法为：

K＝ΔC/(C0*t)，

ΔC为锂电池单体的消耗电量，C0为电池出厂容量，t为休眠时间。

有关本实施例锂电池自放电率估算***的工作原理和过程，参见前述本发明实施例一的说明，此处不再赘述。

通过上述说明可知，与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明充分利用了BMS巡检数据，在整车层面估算锂电池自放电率，并且不影响锂电池工作状态。本发明的估算方法在不增加BMS***功能复杂度的情况下达到更好的管理电池、保护电池目的，具有较高的便利性和经济性。并且本发明根据BMS巡检时间长度，采用了不同的锂电池容量估算方法确定锂电池损失电量，计算的自放电率更加准确。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种锂电池自放电率估算方法，其特征在于，包括：

步骤S1，在整车下电休眠后，按照预设的检测时间段和与所述预设的检测时间段对应的时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

步骤S2，比较BMS休眠时长与预设的时间阈值的大小关系，并根据比较结果获取BMS休眠时长内的锂电池单体的消耗电量；

步骤S3，根据所述锂电池单体的消耗电量计算锂电池单体的自放电率。

2.根据权利要求1所述的锂电池自放电率估算方法，其特征在于，所述预设的检测时间段按照时间先后包括第一检测时间段、第二检测时间段和第三检测时间段；所述步骤S1具体包括：

在所述第一检测时间段内，以第一时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第二检测时间段内，以第二时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第三检测时间段内，以第三时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔，所述第二时间间隔小于所述第三时间间隔。

3.根据权利要求1所述的锂电池自放电率估算方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

获取整车下电休眠前锂电池单体的第一SOC；

当BMS休眠时长小于等于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的第二SOC，根据所述第一SOC和所述第二SOC计算锂电池单体的消耗电量。

4.根据权利要求3所述的锂电池自放电率估算方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：当BMS休眠时长大于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的开路电压，根据所述开路电压查表得到第三SOC，根据所述第一SOC和所述第三SOC计算锂电池单体的消耗电量。

5.根据权利要求1至4任一项所述的锂电池自放电率估算方法，其特征在于，所述自放电率K的计算方法为：

K＝ΔC/(C0*t)，

ΔC为锂电池单体的消耗电量，C0为电池出厂容量，t为休眠时间。

6.一种锂电池自放电率估算***，其特征在于，包括：

巡检单元，用于在整车下电休眠后，按照预设的检测时间段和与所述预设的检测时间段对应的时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

消耗电量获取单元，用于比较BMS休眠时长与预设的时间阈值的大小关系，并根据比较结果获取BMS休眠时长内的锂电池单体的消耗电量；

自放电率计算单元，用于根据所述锂电池单体的消耗电量计算锂电池单体的自放电率。

7.根据权利要求1所述的锂电池自放电率估算***，其特征在于，所述预设的检测时间段按照时间先后包括第一检测时间段、第二检测时间段和第三检测时间段；所述巡检单元具体用于：

在所述第一检测时间段内，以第一时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第二检测时间段内，以第二时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

在所述第三检测时间段内，以第三时间间隔唤醒BMS，对锂电池执行巡检；

所述第一时间间隔小于所述第二时间间隔，所述第二时间间隔小于所述第三时间间隔。

8.根据权利要求1所述的锂电池自放电率估算***，其特征在于，所述消耗电量获取单元包括：

第一SOC获取单元，用于获取整车下电休眠前锂电池单体的第一SOC；

第二SOC获取单元，用于当BMS休眠时长小于等于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的第二SOC；

消耗电量计算单元，用于根据所述第一SOC和所述第二SOC计算锂电池单体的消耗电量。

9.根据权利要求8所述的锂电池自放电率估算***，其特征在于，所述消耗电量获取单元还包括：第三SOC获取单元，用于当BMS休眠时长大于预设的时间阈值时，获取整车上电前最近一次巡检中锂电池单体的开路电压，根据所述开路电压查表得到第三SOC；

所述消耗电量计算单元，还用于根据所述第一SOC和所述第三SOC计算锂电池单体的消耗电量。

10.根据权利要求6至9任一项所述的锂电池自放电率估算***，其特征在于，所述自放电率K的计算方法为：

K＝ΔC/(C0*t)，

ΔC为锂电池单体的消耗电量，C0为电池出厂容量，t为休眠时间。

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