一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法及系统，涉及电池容量计算领域。解决目前电芯容量计算过程需要拆卸电池包进行返厂测试而导致的耗时耗财，影响正常使用的问题。本发明专利技术为锂离子动力电池系统中电芯提供一种实用的、有效可靠的容量计算方法，通过电动汽车监控平台实时运行数据，准确计算出系统中各个单体电芯的容量值，可以提前了解电池包内单体电芯的健康情况。采用车载充电机慢充充电过程，电芯在相同电压区间充电时间比值得到容量比值，进而计算出电芯容量值。容量计算过程中无需拆卸电池包返厂测试，就能够准确计算电芯的容量值。该方法将花费最小的成本，高效完成电芯容量估算工作，为售后维护提供数据支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池容量计算领域。
技术介绍
自2015年入冬以来，我国有33个城市发生了重度及以上的空气污染，出现了前所未有的严重雾霾天气。汽车尾气排放是造成雾霾天气的首要元凶，因此大力推广新能源技术成为治理环境污染的重要发展方向。目前电动汽车行业在新能源领域中发展迅速。动力电池系统作为电动汽车的心脏，其性能好坏直接影响到整车性能和驾驶者的操纵感。由于复杂的制备工艺使电芯存在不一致性，使用过程中系统内温度差异、震荡程度、连接阻抗等因素，也会造成电芯容量衰减的不一致性，所以电池系统在使用中将出现“短板效应”。在电池系统充放电过程中，衰减最快的电芯将出现“充高放低”现象，限制整个电池系统的能量发挥。因此需要了解系统中电芯的实时容量值，在系统出现容量偏低前及时进行售后维护，保持电池系统的性能最优，提高客户满意度。目前了解电芯容量值可以通过实测，需要将电池系统从整车上拆卸下来，返厂进行充放电测试，也可以通过一些容量估算方法进行估算，目前开发的估算方法都是基于一定实测数据进行的，同样需要拆卸电池包返厂测试。以上方法即耗时耗财，还会影响车主的正常使用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法及系统。目的在于解决目前传统电芯容量计算过程需要拆卸电池包进行返厂测试而导致的耗时耗财，影响正常使用的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，所述方法包括：S1、通过对电池包进行充放电测试获得标准充放电数据，将与电池包内电芯同一批次出产的电芯作为标准电芯进行充放电测试获得温度校准系数a，并上传至监控平台；S2、定期在监控平台筛选车辆运行过程中电池包的实时充电数据；S3、根据标准充放电数据、温度校准系数a以及实时充电数据计算电池包内所有电芯的容量Q。本专利技术的有益效果是：本专利技术为锂离子动力电池系统中电芯提供一种实用的、有效可靠的容量计算方法，通过电动汽车监控平台实时运行数据，准确计算出系统中各个单体电芯的容量值，可以提前了解电池包内单体电芯的健康情况，为动力电池包售后维护提供有力数据支持，做到提前维护，减少客户抱怨，提高客户满意度。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述S1中所述的获得标准充放电数据的过程为：将电池包的温度维持在25℃，在电池包出厂测试中进行标准恒流充放电测试，获得标准充电容量值和标准充电时间进一步，所述获得标准充电容量值和标准充电时间的过程为：S11、采用0.5倍率对电池包进行放电，直至电池包中单体电芯的电压值达到允许的最低下限电压；S12、电池包静置30min后，采用车载充电机慢充时的电流值对电池包进行充电，直至电池包中单体电芯的电压值达到允许的最高上限电压，并记录下充电时间作为标准充电时间S13、根据充电过程所吸收的容量获得电池包在25℃条件下的标准充电容量值采用上述进一步方案的有益效果是：选取此次充电过程数据作为后续容量计算的标准数据。进一步，所述S1中获得标准电芯的温度校准系数a的具体过程为：S1A、在标准电芯允许的充电温度范围内，每间隔5℃对标准电芯进行恒流充放电测试，获得不同温度下标准电芯的测试充电容量值Q′，同时将标准电芯维持在25℃进行恒流充放电测试，获得在25℃下标准电芯的标准电芯充电容量值S1B、计算不同温度下的测试充电容量值Q′与标准电芯充电容量值的比值，获得不同温度下的温度校准系数a。进一步，S1A中所述的获得不同温度下标准电芯的测试充电容量值Q′以及在25℃下标准电芯的标准电芯充电容量值的过程为：S1A1、采用0.5倍率对标准电芯进行放电，直至标准电芯的电压值达到允许的最低下限电压；S1A2、标准电芯静置30min后，采用车载充电机慢充时的电流值对标准电芯进行充电，直至标准电芯的电压值达到允许的最高上限电压，并记录下充电时间作为测试充电时间t′；S1A3、根据标准电芯充电过程所吸收的容量获得标准电芯在不同温度条件下的测试充电容量值Q′以及在25℃下标准电芯的标准电芯充电容量值采用上述进一步方案的有益效果是：通过此次充电数据测试得到不同温度下的充电容量值，计算不同温度下充电容量值和25℃下充电容量值比值进而获得不同温度下温度校准系数。进一步，所述定期在监控平台筛选车辆运行过程中电池包的实时充电数据的筛选条件为：车载充电机对电池包进行慢充过程中，充电起始剩余电量在30％以下，充电终止剩余电量在90％以上；且在慢充过程前，放电完成的电池包静置时间要大于30min以上。进一步，S3中所述的计算电池包内所有电芯的容量Q的过程为：S31、在监控平台中获取所有电芯的充电起始电压值V1、充电结束电压值V2以及测试充电时间t′；S32、在监控平台中获取电池包出厂测试中进行的标准恒流充放电测试所获得的标准充电数据，在标准充电数据中获取从V1到V2充电过程中的充电容量值和充电时间S33、根据S31中获得的测试充电时间t′、S32中获得的充电容量值和充电时间以及不同温度下的温度校准系数a进行计算，获得电池包内所有电芯在不同温度下的容量采用上述进一步方案的有益效果是：采用同一充电电流值下，容量衰减前后，电芯在相同电压值区间内充电时间比值得到容量比值，通过出厂测试的初始容量值，进而计算出电芯在某一时刻的容量。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算系统，所述系统包括：数据获取模块，用于通过对电池包进行充放电测试获得标准充放电数据，将与电池包内电芯同一批次出产的电芯作为标准电芯进行充放电测试获得温度校准系数a，并上传至监控平台；监控平台，用于定期筛选车辆运行过程中电池包的实时充电数据；容量计算模块，用于根据标准充放电数据、温度校准系数a以及实时充电数据计算电池包内电芯的容量Q。本专利技术为锂离子动力电池系统中电芯提供一种实用的、有效可靠的容量计算系统，通过电动汽车监控平台实时运行数据，准确计算出系统中各个单体电芯的容量值，可以提前了解电池包内单体电芯的健康情况，为动力电池包售后维护提供有力数据支持，做到提前维护，减少客户抱怨，提高客户满意度。进一步，数据获取模块包括：标准测试模块，用于将电池包的温度维持在25℃，在电池包出厂测试中进行标准恒流充放电测试，获得标准充电容量值和标准充电时间进一步，标准测试模块包括：标准放电模块，用于采用0.5倍率对电池包进行放电，直至电池包中单体电芯的电压值达到允许的最低下限电压；标准充电模块，用于电池包静置30min后，采用车载充电机慢充时的电流值对电池包进行充电，直至电池包中单体电芯的电压值达到允许的最高上限电压，并记录下充电时间作为标准充电时间标准充电容量值计算模块，用于根据充电过程所吸收的容量获得电池包在25℃条件下的标准充电容量值采用上述进一步方案的有益效果是：选取此次充电过程数据作为后续容量计算的标准数据。进一步，数据获取模块还包括：变化测试模块，用于在标准电芯允许的充电温度范围内，每间隔5℃对标准电芯进行恒流充放电测试，获得不同温度下标准电芯的测试充电容量值Q′和测试充电时间t′；标准系数计算模块，用于计算不同温度下的测试充电容量值Q′与标准充电容量值的比值，获得不同温度下的温度校准系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，其特征在于，所述方法包括：S1、通过对电池包进行充放电测试获得标准充放电数据，将与电池包内电芯同一批次出产的电芯作为标准电芯进行充放电测试获得温度校准系数a，并上传至监控平台；S2、定期在监控平台筛选车辆运行过程中电池包的实时充电数据；S3、根据标准充放电数据、温度校准系数a以及实时充电数据计算电池包内所有电芯的容量Q。

【技术特征摘要】
1.一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，其特征在于，所述方法包括：S1、通过对电池包进行充放电测试获得标准充放电数据，将与电池包内电芯同一批次出产的电芯作为标准电芯进行充放电测试获得温度校准系数a，并上传至监控平台；S2、定期在监控平台筛选车辆运行过程中电池包的实时充电数据；S3、根据标准充放电数据、温度校准系数a以及实时充电数据计算电池包内所有电芯的容量Q。2.根据权利要求1所述的一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，其特征在于，所述S1中所述的获得标准充放电数据的过程为：将电池包的温度维持在25℃，在电池包出厂测试中进行标准恒流充放电测试，获得标准充电容量值和标准充电时间3.根据权利要求2所述的一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，其特征在于，获得标准充电容量值和标准充电时间的过程为：S11、采用0.5倍率对电池包进行放电，直至电池包中单体电芯的电压值达到允许的最低下限电压；S12、电池包静置30min后，采用车载充电机慢充时的电流值对电池包进行充电，直至电池包中单体电芯的电压值达到允许的最高上限电压，并记录下充电时间作为标准充电时间S13、根据充电过程所吸收的容量获得电池包在25℃条件下的标准充电容量值4.根据权利要求2所述的一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，其特征在于，S1中获得标准电芯的温度校准系数a的具体过程为：S1A、在标准电芯允许的充电温度范围内，每间隔5℃对标准电芯进行恒流充放电测试，获得不同温度下标准电芯的测试充电容量值Q′，同时将标准电芯维持在25℃进行恒流充放电测试，获得在25℃下标准电芯的标准电芯充电容量值S1B、计算不同温度下的测试充电容量值Q′与标准电芯充电容量值的比值，获得不同温度下的温度校准系数a。5.根据权利要求4所述的一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，其特征在于，S1A中所述的获得不同温度下标准电芯的测试充电容量值Q′以及在25℃下标准电芯的标准电芯充电容量值的过程为：S1A1、采用0.5倍率对标准电芯进行放电，直至标准电芯的电压值达到允许的最低下限电压；S1A2、标准电芯静置30min后，采用车载充电机慢充时的电流值对标准电芯进行充电，直至标准电芯的电压值达到允许的最高上限电压；S1A3、根据标准电芯充电过程所吸收的容量获得标准电芯在不同温度条件下的测试充电容量值Q′以及在25℃下标准电芯的标准电芯充电容量值6.根据权利要求1所述的一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，其特征在于，定期在监控平台筛选车辆运行过程中电池包的实时充电数据的筛选条件为：车载充电机对电池包进行慢充过程中，充电起始剩余电量在30％以下，充电终止剩余电量在90％以上；且在慢充过程前，放电完成的电池包静置时间要大于30min以上。7.根据权利要求5所述的一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算方法，其特征在于，S3中所述的计算电池包内所有电芯的容量Q的过程为：S31、在监控平台中获取所有电芯的充电起始电压值V1、充电结束电压值V2以及测试充电时间t′；S32、在监控平台中获取电池包出厂测试中进行的标准恒流充放电测试所获得的标准充电数据，在标准充电数据中获取从V1到V2充电过程中的充电容量值和充电时间S33、根据S31中获得的测试充电时间t′、S32中获得的充电容量值和充电时间以及不同温度下的温度校准系数a进行计算，获得电池包内所有电芯在不同温度下的容量8.一种基于监控平台数据的动力电池系统中电芯容量计算系统，其特征在于，所述系统包括：数据获取模块(1)，用于通过对电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春小，顾辉，胡大海，
申请(专利权)人：北京普莱德新能源电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11