电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法，系统包括远程数据处理中心和设置于电动汽车上的数据采集系统和无线数据传输模块；数据采集系统包括光纤光栅温度传感器，光纤光栅温度传感器用于定时采集第一温度数据，无线数据传输模块用于将第一温度数据发送至远程数据处理中心；远程数据处理中心用于接收所述第一温度数据，远程数据处理中心还用于得出第一温升数据，远程数据处理中心还用于根据第一温升数据估算待测电池包的电池寿命。本发明专利技术提供的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法利用光纤光栅温度传感器采集动力电池包内单体电池的温度并通过大数据后台中心分析进而能够及时且准确地判断电池寿命及异常。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法
本专利技术属于电动汽车的电池管理领域，特别涉及一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法。
技术介绍
随着新能源车技术发展加上国家政策扶持，电动汽车产量逐年增加。新能源电动汽车中安装有动力电池包，每个动力电池包由若干个单体电池组成。作为电动汽车的供能部件，动力电池包的健康状况事关整个电动汽车的行车安全。如何准确及时地检测电动汽车中的动力电池包的健康情况，及时发现动力电池包的潜在问题对于确保用户的行车安全至关重要。虽然新能源电动汽车中使用了大量锂离子电池，但业界还没有能够准确及时地反映电池使用寿命(健康度)的方便快捷的方法。很多老化的电池其实内部电量还有很多，只是随着使用时间的增长，电池的内阻不断增大，导致电池可用容量的衰减，因此电池内阻是表征电池健康度的关键因素。目前行业内测量内阻较为常用的方法有直流放电内阻测量法和交流压降内阻测量法，但是装车运行的电池很难满足这两种方法规定的测试条件，在工程应用上还是存在很大的局限性。由此可见，现有的动力电池包的健康度的判断方式通常需要将动力电池包从电动汽车中取下并在专门的检测点进行检测，对于用户而言操作极为不便；另外现有的检测方式在行车过程中也无法及时判断电池健康度，无法及时发现动力电池包的异常情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中电动汽车用动力电池包的健康度的判断方式对用户而言操作不便、行车过程中无法及时判断电池健康度以及无法及时发现动力电池包的异常情况的缺陷，提供一种利用光纤光栅温度传感器采集动力电池包内单体电池的温度并通过大数据后台中心分析进而能够及时且准确地判断电池寿命及异常的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统及方法。本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：本专利技术提供了一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特点在于，包括远程数据处理中心和设置于所述电动汽车上的数据采集系统和无线数据传输模块；所述数据采集系统包括光纤光栅温度传感器，所述光纤光栅温度传感器用于定时采集第一温度数据，所述第一温度数据为待测电池包内的单体电池的实时温度；所述无线数据传输模块用于将所述第一温度数据发送至所述远程数据处理中心；所述远程数据处理中心用于接收所述第一温度数据，所述远程数据处理中心还用于得出第一温升数据，所述第一温升数据为根据所述第一温度数据计算得到的温升，所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据估算所述待测电池包的电池寿命。本方案利用了如下原理：锂离子电池在充放电过程中反应热总共有三部分：反应热、极化热、焦耳热，锂离子在正常工作温度时，焦耳热所占的比重最大。锂离子电池的发热量Q＝I*I*R，其中R为电池的内阻，I为充放电电流。由此可见，充放电过程中的温升可以反应出内阻的变化。本方案中，在待测电池包正常使用过程中，远程数据处理中心能够远程获取待测电池包的实时温度，从中抓取有效的信息，获取待测电池包内单体电池的温升数据，而该温升数据又同电池的内阻有关，电池的内阻又是表征电池健康度的关键因素，由此能够通过该温升数据估算出待测电池包的电池寿命。较佳地，所述数据采集系统用于定时采集第二数据，所述第二数据包括环境温度、所述待测电池包内温度以及所述待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流；所述无线数据传输模块还用于将所述第二数据发送至所述远程数据处理中心；所述远程数据处理中心还用于接收所述第二数据，所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。本方案中，远程数据处理中心根据第一温升数据以及接收到的第二数据中的环境温度、待测电池包内温度以及待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流能够更加准确地估算出待测电池包的电池寿命。本方案中，待测电池包内温度与待测电池包内的单体电池的实时温度不相同，所述待测电池包内温度表示待测电池包整体所处的环境的温度，而待测电池包内的单体电池的实时温度是指光纤光栅温度传感器采集到的每个单体电池的温度。较佳地，所述远程数据处理中心还用于得到第一充放电倍率，所述第一充放电倍率为根据所述第二数据中的充放电电流计算得到所述待测电池包的单体电池的充放电倍率，所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。本方案中，估算待测电池包的电池寿命时结合第一充放电倍率、第一温升数据以及第二数据中的环境温度、待测电池包内温度等能够使得估算的结果更加准确。较佳地，所述远程数据处理中心包括数据库，所述数据库用于分组存储参考电池包的全生命周期的测试数据；所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据在所述数据库中查找匹配的所述测试数据，并根据所述匹配的所述测试数据得出所述待测电池包的电池寿命。本方案中，参考电池包为同待测电池包同一性能的电池包，通过提前存储参考电池包从新电池包到报废电池包的整个生命周期的测试数据即全生命周期的测试数据至数据库，再使用采集的待测电池包的相关数据到数据库中查询与之匹配的测试数据，最后根据匹配的测试数据对应的电池包的寿命信息得出所述待测电池包的电池寿命，从而完成正常使用过程中的待测电池包的寿命估算。较佳地，每组所述测试数据包括初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度。本方案中，充分静置环境温度为所述参考电池包测试时充分静置时电池包内的温度，其与待测电池包内温度相对应；充放电标识表示当前的该组测试数据是对应充电时的数据还是放电时的数据。测试时间为从该初始电量开始测试时计时起的时间量；电池健康度为当前的该组测试数据测试时对应的参考电池包的电池寿命信息。较佳地，每组所述测试数据还包括第二温度数据。本方案中，第二温度数据为对应的测试数据中的测试时间测试得到的参考电池包的单体电池的实时温度。较佳地，所述初始电量包括10％、30％、50％、70％和90％中的一种；所述第二充放电倍率包括0.33C(充放电倍率)、0.5C、1C和2C中的一种；所述充放电标识包括充电或放电；所述充分静置环境温度包括-20℃(摄氏度)、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种；所述第二环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种；所述测试时间包括0～T分钟，所述T为所述参考电池包的单体电池的温度达到恒定时所用的时间。本方案中，初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度的不同取值之间相组合后的测试数据构成了参考电池包的全生命周期的测试数据。较佳地，所述远程数据处理中心还包括温度异常点报警模块，所述温度异常点报警模块用于在所述第一温度数据超过预设报警值时报警。较佳地，所述远程数据处理中心还包括显示模块，所述显示模块用于采用三维坐标系在三维空间内显示所述待测电池包的每个单体电池的实时温度，所述三维坐标系的x轴和y轴用于表示所述待测电池包内的单体电池的位置，所述三维坐标系的z轴用于表示每个单体电池的实时温度。本方案中，远程数据处理中心能够清楚的显示待测电池包内光纤光栅温度传感器采集到的每个单体电池的位置和温度值。通过三维空间能够直观便捷的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，包括远程数据处理中心和设置于所述电动汽车上的数据采集系统和无线数据传输模块；所述数据采集系统包括光纤光栅温度传感器，所述光纤光栅温度传感器用于定时采集第一温度数据，所述第一温度数据为待测电池包内的单体电池的实时温度；所述无线数据传输模块用于将所述第一温度数据发送至所述远程数据处理中心；所述远程数据处理中心用于接收所述第一温度数据，所述远程数据处理中心还用于得出第一温升数据，所述第一温升数据为根据所述第一温度数据计算得到的温升，所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据估算所述待测电池包的电池寿命。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，包括远程数据处理中心和设置于所述电动汽车上的数据采集系统和无线数据传输模块；所述数据采集系统包括光纤光栅温度传感器，所述光纤光栅温度传感器用于定时采集第一温度数据，所述第一温度数据为待测电池包内的单体电池的实时温度；所述无线数据传输模块用于将所述第一温度数据发送至所述远程数据处理中心；所述远程数据处理中心用于接收所述第一温度数据，所述远程数据处理中心还用于得出第一温升数据，所述第一温升数据为根据所述第一温度数据计算得到的温升，所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据估算所述待测电池包的电池寿命。2.如权利要求1所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，所述数据采集系统用于定时采集第二数据，所述第二数据包括环境温度、所述待测电池包内温度以及所述待测电池包的单体电池的实时电量和充放电电流；所述无线数据传输模块还用于将所述第二数据发送至所述远程数据处理中心；所述远程数据处理中心还用于接收所述第二数据，所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。3.如权利要求2所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，所述远程数据处理中心还用于得到第一充放电倍率，所述第一充放电倍率为根据所述第二数据中的充放电电流计算得到所述待测电池包的单体电池的充放电倍率，所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据估算所述待测电池包的电池寿命。4.如权利要求3所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，所述远程数据处理中心包括数据库，所述数据库用于分组存储参考电池包的全生命周期的测试数据；所述远程数据处理中心还用于根据所述第一温升数据、所述第一充放电倍率以及所述第二数据在所述数据库中查找匹配的所述测试数据，并根据所述匹配的所述测试数据得出所述待测电池包的电池寿命。5.如权利要求4所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，每组所述测试数据包括初始电量、充分静置环境温度、第二环境温度、第二充放电倍率、充放电标识、测试时间、第二温升数据和电池健康度。6.如权利要求5所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，每组所述测试数据还包括第二温度数据。7.如权利要求5所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，所述初始电量包括10％、30％、50％、70％和90％中的一种；所述第二充放电倍率包括0.33C、0.5C、1C和2C中的一种；所述充放电标识包括充电或放电；所述充分静置环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种；所述第二环境温度包括-20℃、-10℃、0℃、25℃和40℃中的一种；所述测试时间包括0～T分钟，所述T为所述参考电池包的单体电池的温度达到恒定时所用的时间。8.如权利要求1至7任一项所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，所述远程数据处理中心还包括温度异常点报警模块，所述温度异常点报警模块用于在所述第一温度数据超过预设报警值时报警。9.如权利要求8所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，所述远程数据处理中心还包括显示模块，所述显示模块用于采用三维坐标系在三维空间内显示所述待测电池包的每个单体电池的实时温度，所述三维坐标系的x轴和y轴用于表示所述待测电池包内的单体电池的位置，所述三维坐标系的z轴用于表示每个单体电池的实时温度。10.如权利要求1至7任一项所述的电动汽车用电池包的电池寿命分析系统，其特征在于，所述无线数据传输模块为GPRS模块，所述数据采集系统集成在所述电动汽车的电池管理系统中。11.一种电动汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建平，白玉凤，李攀，李巍，翁志福，兰志波，
申请(专利权)人：奥动新能源汽车科技有限公司，上海电巴新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31