一种动力电池衰减一致性管理方法技术

本发明专利技术公开了一种动力电池衰减一致性管理方法，包括预先测量各影响因子与动力电池SOH之间的对应关系；在电池系统在线使用过程中，电池管理系统监测各电池单体的SOH值，并记录各电池单体的SOH变化速率、温度、充放电倍率、充放电截止电压；判断动力电池的SOH离散度是否大于预设SOH容许离散度，若是，根据预先测量的影响因子与电池SOH之间的对应关系、在使用中监测到的SOH与各影响因子之间的关系比较出SOH离散度增加的主要参数因子，并根据预先测量的SOH与各影响因子之间的关系调节在使用过程中各影响因子的参数设置。本发明专利技术的优点在于：动态调节电池在使用过程中的参数以此来尽可能的使得电池系统中的各电池单体离散度最小，保持电池单体的一致性。

A method of power battery attenuation consistency management

The invention discloses a power battery attenuation consistency management method, which includes pre-measuring the corresponding relationship between each influence factor and SOH of power battery; during the on-line use of battery system, the battery management system monitors SOH value of each battery monomer, and records SOH change rate, temperature and charge-discharge times of each battery monomer. Rate, charge-discharge cut-off voltage; judge whether the SOH dispersion of power battery is greater than the allowable dispersion of preset SOH; if so, according to the corresponding relationship between the pre-measured influence factor and the SOH of battery and the relationship between the SOH and the influence factors monitored in use, the main parameter factors of the increase of SOH dispersion are compared, and root According to the relationship between SOH and each influencing factor measured in advance, the parameter setting of each influencing factor in the process of use is adjusted. The advantages of the present invention are: dynamically adjusting the parameters of the battery in use so as to minimize the dispersion of each cell in the battery system and maintain the consistency of the cell.

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池衰减一致性管理方法
本专利技术涉及电池
，特别涉及一种动力电池衰减一致性管理方法。
技术介绍
电池作为电动汽车主要储能装置，是电动汽车的关键部件，其性能和安全特性直接影响电动汽车的性能。锂离子动力电池在电动汽车使用过程中会有性能衰退，比如容量下降、内阻变大、自放电率变大等。锂离子电池在寿命衰减过程中，内部会发生副反应，主要消耗在内部钝化膜增厚，这直接导致容量衰减和内阻增加；现有技术中，电池普遍存在循环寿命短，使用受温度影响等缺点，而车辆的环境，又容易造成电池包中各单元之间的不均衡。如果对于单体电池状态估计不准确，会导致电池组内电池性能失衡，影响电池组整体寿命和电池的均衡性一致性，甚至由于可能导致电池过充过放而出现电池内部短路或爆炸。准确地辨识电池剩余容量和衰退特征参数的关系，做到在线辨识电池衰退行为，成为电池系统精细化设计和成本优化控制的关键技术。仅仅辨识电池的衰退行为，准确的估计电池系统的SOH是不够的。电池即使制造分选过后，完全一致，在使用过程中，由于各单体电池间充电接受能力的差异、自放电率的差异、温度分布的差异等，可能会导致各电芯的参数呈现发散趋势，电池系统内单体离散度加大，个别电池SOH衰减加剧，进而引发电池整组失效，影响整个电池系统的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动力电池衰减一致性管理方法，用于在电池的使用过程中监测动力电池的衰减状态，并根据衰减状态动态调节电池的充放电等使用策略，减少因为电池的衰退造成的电池使用风险。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种动力电池衰减一致性管理方法，预先测量各影响因子与动力电池SOH之间的对应关系；在电池系统在线使用过程中，电池管理系统监测各电池单体的SOH值，并记录各电池单体的SOH变化速率、温度、充放电倍率、充放电截止电压；判断动力电池的SOH离散度是否大于预设SOH容许离散度，若是，根据预先测量的影响因子与电池SOH之间的对应关系、在使用中监测到的SOH与各影响因子之间的关系比较出SOH离散度增加的主要参数因子，并根据预先测量的SOH与各影响因子之间的关系调节在使用过程中各影响因子的参数设置。影响因子包括温度、充放电倍率、充放电截至电压，预先测量的数据包括：测量电池SOH变化与温度的相关性；测量电池SOH变化与充电倍率的相关性；测量电池SOH变化与充放电截止电压的相关性。当SOH离散度超出预设的SOH容许离散度时，检索SOH衰减速度快的电池单体的温度、充放电倍率、充放电截止电压；以及SOH衰减速度慢的电池单体的温度、充放电倍率、充放电截止电压，结合预先测量的各影响因子与SOH变化的对应关系，比较影响因子中影响SOH衰退的主要参数因子。根据比较得到的影响SOH衰退的主要参数因子，控制主要参数因子向衰减速度慢的单体电池中对应的影响因子数值方向调节。预设SOH容许离散度设置为3％。本专利技术的优点在于：在电池的使用过程中根据实时监测的SOH衰退与影响因子的关系，动态调节电池在使用过程中的参数如温度、充放电倍率、充放电截止电压等，以此来尽可能的使得电池系统中的各电池单体离散度最小，保持电池单体的一致性。依据电池温度、充放电倍率、充放电截至电压对电池衰减速度的影响规律和个体差异，在电池SOH离散度大于预设值时，改变电池的使用策略，来缩小电池单元SOH的离散程度。具体实施方式下面通过对最优实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。一种动力电池衰减一致性管理方法，预先测量各影响因子与动力电池SOH之间的对应关系；影响因子包括温度、充放电倍率、充放电截至电压，预先测量的数据包括：测量电池SOH变化与温度的相关性；测量电池SOH变化与充电倍率的相关性；测量电池SOH变化与充放电截止电压的相关性。在电池系统在线使用过程中，电池管理系统监测各电池单体的SOH值，并记录各电池单体的SOH变化速率、温度、充放电倍率、充放电截止电压；判断动力电池的SOH离散度是否大于预设SOH容许离散度，若是，根据预先测量的影响因子与电池SOH之间的对应关系、在使用中监测到的SOH与各影响因子之间的关系比较出SOH离散度增加的主要参数因子，并根据预先测量的SOH与各影响因子之间的关系调节在使用过程中各影响因子的参数设置。当SOH离散度超出预设的SOH容许离散度时，检索SOH衰减速度快的电池单体的温度、充放电倍率、充放电截止电压；以及SOH衰减速度慢的电池单体的温度、充放电倍率、充放电截止电压，结合预先测量的各影响因子与SOH变化的对应关系，比较影响因子中影响SOH衰退的主要参数因子。根据比较得到的影响SOH衰退的主要参数因子，控制主要参数因子向衰减速度慢的单体电池中对应的影响因子数值方向调节。如比较得到主要影响因子为温度，则控制温度工作在率减速度慢的单体电池所处的温度上。SOH衰退可以以衰减容量来衡量，即离标称的电池容量和实际的电池容量之间的差值。预设SOH容许离散度设置为3％。离散度采用(标称容量—实际容量)÷标称容量来计算，数值越大衰减越厉害，电池越离散。在一个优选实施例中，以某型号纯电动SUV为例，衰减一致性管理方法包括如下步骤：步骤1、测量容量衰减与温度的相关性，以获得不同温度的容量衰减倍率，发现不同温度区间的衰减速率各不相同。步骤2、测量容量衰减与充放电倍率的相关性，主要是刹车电能回收和车辆启动加速的倍率和持续时间。步骤3、测量容量衰减速率与充放电截止电压的相关性，发现是指数关系。将上述测得的结果作为分析电池离散度变化的规律和管理一致性的依据。在电池系统的在线使用过程中，电池管理系统实时检测各个电池单元的SOH，记录各个单元电池SOH变化速率、温度、充放电倍率、充放电截止电压。步骤4、设定SOH容许离散度为3％。步骤5、测量各电池单元的SOH，分析温度、充放电倍率、充放电截止电压，找出SOH离散度的主要影响因素。当SOH离散度超出容许离散度，检索SOH衰减速度快的电池单元的温度、充放电倍率、充放电截止电压，以及SOH衰减速度慢的电池单元的温度、充放电倍率、充放电截止电压，跟据步骤1-3的基础依据，比较出离散度增加的主要参数，也就是造成SOH中电池容量衰减的主要参数。步骤6、重新设定电池的使用策略，包括温度管理策略，充放电功率限制策略，充放电电压区间。电池管理系统调节温度、充放电倍率、充放电截止电压的设置策略，使电池单元之间的离散度缩小。调节方式主要是以SOH衰退较小的电池单体的影响因子参数为标准，将衰减较快的电池单体的各影响因子或主要影响因子向衰减慢的电池单体的参数调节。显然本专利技术具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本专利技术的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动力电池衰减一致性管理方法，其特征在于：预先测量各影响因子与动力电池SOH之间的对应关系；在电池系统在线使用过程中，电池管理系统监测各电池单体的SOH值，并记录各电池单体的SOH变化速率、温度、充放电倍率、充放电截止电压；判断动力电池的SOH离散度是否大于预设SOH容许离散度，若是，根据预先测量的影响因子与电池SOH之间的对应关系、在使用中监测到的SOH与各影响因子之间的关系比较出SOH离散度增加的主要参数因子，并根据预先测量的SOH与各影响因子之间的关系调节在使用过程中各影响因子的参数设置。

【技术特征摘要】
1.一种动力电池衰减一致性管理方法，其特征在于：预先测量各影响因子与动力电池SOH之间的对应关系；在电池系统在线使用过程中，电池管理系统监测各电池单体的SOH值，并记录各电池单体的SOH变化速率、温度、充放电倍率、充放电截止电压；判断动力电池的SOH离散度是否大于预设SOH容许离散度，若是，根据预先测量的影响因子与电池SOH之间的对应关系、在使用中监测到的SOH与各影响因子之间的关系比较出SOH离散度增加的主要参数因子，并根据预先测量的SOH与各影响因子之间的关系调节在使用过程中各影响因子的参数设置。2.如权利要求1所述的一种动力电池衰减一致性管理方法，其特征在于：影响因子包括温度、充放电倍率、充放电截至电压，预先测量的数据包括：测量电池SOH变化与温度的相关性；测量电池S...

【专利技术属性】
技术研发人员：李世明，林健，王平保，
申请(专利权)人：江西优特汽车技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江西,36