一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法技术

本发明专利技术公开了一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法，可以依据车主自身的用车习惯准确预估动力电池剩余使用时间，步骤包括：1）根据车主提供的动力电池参数建立容量循环衰减模型，绘制电池健康状态与循环次数曲线；2）根据车主用车习惯计算车主动力电池容量循环衰减曲线；3）根据车主动力电池容量日历衰减模型得到车主用车天数下日历容量衰减系数；4）根据车主动力电池当前SOH值计算当前容量循环衰减系数、理论已循环次数、理论可再循环次数和日循环系数；5）计算该车主动力电池的可再使用天数。本发明专利技术结合动力电池循环寿命衰减和日历寿命衰减，并将之将与车主的用车习惯结合，可以最大程度的真实预测车主动力电池的剩余寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法
本专利技术涉及锂电池
，特别是涉及一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法。
技术介绍
锂电池作为一种高效、环保的新型电源被广泛应用在新能源汽车中，作为新能源汽车的心脏，锂电池的寿命决定了新能源汽车的寿命。新能源汽车锂电池寿命的衰减通常包括循环寿命衰减和日历寿命衰减，传统动力电池寿命预测方法通常以动力电池某一指标为基准建立循环寿命衰减模型，一方面没有考虑到日历寿命衰减，另一方面也忽略了不同车主之间大相径庭的用车习性，具有较大的误差。公布号为CN103698710A的中国专利申请公开了一种电池寿命周期预测方法，该方法只考虑了充放电次数对电池容量的影响而忽视了电池容量随使用天数的自衰减；公布号为CN107202960A的中国专利申请公开了一种动力电池寿命预测方法，该方法虽然考虑到了动力电池的循环寿命衰减和日历寿命衰减，但在处理这两者关系时只是简单的通过一定比例进行叠加，没有考虑到两者之间的协同作用，不符合实际情况；公布号为CN108490365B的中国专利申请公开一种估计电动汽车的动力电池的剩余寿命的方法，该方法考虑了不同充放电倍率对电池剩余寿命的影响，但其考虑因素单一且没有考虑不同车主不同的用车习惯。基于以上问题，提出能够适应车主用车习性并同时考虑循环寿命衰减和日历寿命衰减的动力电池衰减模型对动力电池剩余寿命的预测具有很重要的意义。
技术实现思路
为了解决上述存在的技术问题，本专利技术提出一种车主自适应的动力电池剩余寿命的预测方法，以电池容量为主要指标，首先根据车主动力电池参数建立得到不同环境下的容量循环寿命衰减模型和容量日历衰减系数，再根据车主自身的用车习惯对容量循环衰减模型进行运算得到适用于该车主的动力电池寿命衰减模型，最后带入该车主此时的动力电池SOH和用车天数下的容量衰退系数即可得到该车主动力电池的剩余寿命。提供一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法，其包括以下步骤：S1、获取车主动力电池参数，并根据车主动力电池参数建立车主动力电池在标准、快/慢速充电和高/常/低温放电状态下的容量循环衰减模型，获取电池健康状态SOH与循环次数N的曲线关系；S2、根据车主用车习惯计算车主动力电池的容量循环衰减曲线；S3、根据车主动力电池的容量日历衰减模型得到在车主用车天数下的日历容量衰减系数；S4、根据车主动力电池当前SOH值计算当前容量循环衰减系数、理论已循环次数、理论可再循环次数和日循环系数；S5、计算得到该车主动力电池的可再使用天数。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤S1和S3中该动力电池在不同状态下的容量循环衰减模型和容量日历衰减模型建立的实现方式为COMSOL软件仿真。在本专利技术一个较佳实施例中，所述快/慢速充电状态的充电速率分别为1C和0.2C，所述高/常/低温放电状态放电的温度分别为40℃、20℃、10℃，其他未描述阶段均为标准状态。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤S2中，车主动力电池容量循环衰减曲线的建立公式为：。其中：为车主自适应的电池容量循环衰退模型；为标准状态下车主电池容量循环衰退模型；为快速充电状态下车主电池容量循环衰退模型；为慢速充电状态下车主电池容量循环衰退模型；为高温放电状态下车主电池容量循环衰退模型；为低温放电状态下车主电池容量循环衰退模型；a为车主快速充电比例；b为车主高温环境行驶比例；c为车主低温环境充电比例。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤S4中当前容量循环衰减率和日循环系数的计算公式分别为：其中，为该车主动力电池的已使用天数。在本专利技术一个较佳实施例中，所述步骤S5中该动力电池剩余使用天数的计算公式为：。本专利技术的有益效果是：结合动力电池循环寿命衰减和日历寿命衰减，并将之将与车主的用车习惯结合，可以最大程度的真实预测车主动力电池的剩余寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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它的附图，其中：图1为本专利技术提供的一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法的流程图；图2为实施案例中动力电池在标准状态下的SOH值与循环次数N的关系曲线；图3为实施案例中动力电池在快速充电下的SOH值与循环次数N的关系曲线，在本案例中快速充电即为标准状态下的1C充电；图4为实施案例中动力电池在慢速充电下的SOH值与循环次数N的关系曲线，在本案例中慢速充电速率为0.2C，其余循环状态为标准条件；图5为实施案例中动力电池在高温行驶下的SOH值与循环次数N的关系曲线，在本案例中高温行驶环境温度为40℃，其余循环状态为标准状态；图6为实施案例中动力电池在常温行驶下的SOH值与循环次数N的关系曲线，在本案例中常温行驶环境温度为20℃，其余循环状态为标准状态；图7为实施案例中动力电池在低温行驶下的SOH值与循环次数N的关系曲线，在本案例中低温行驶环境温度为10℃，其余循环状态为标准状态；图8为实施案例中动力电池在标准状态下的容量随天数的衰减曲线；图9为实施案例中适用于该车主的动力电池SOH与循环次数N的关系曲线。具体实施方式下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1-9，本专利技术实施例包括：一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法，其具体步骤包括：（1）获取车主所用动力电池的型号与参数，并根据动力电池的型号和参数信息建立动力电池的容量日历衰减模型以及动力电池在标准充电、快速充电、慢速充电、高温放电、常温放电、低温放电状态下的容量循环衰减模型，绘制电池健康状态SOH与循环次数N的曲线图。其中，利用COMSOL软件对动力电池进行仿真，以建立该动力电池的容量日历衰减模型和在不同状态下的容量循环衰减模型。所述快/慢速充电状态下的充电速率分别为1C和0.2C，所述高/常/低温放电状态放电温度分别为40℃、20℃、10℃，其他未详细描述阶段均为标准状态。（2）根据车主用车习惯计算车主动力电池的容量循环衰减曲线；车主动力电池的容量循环衰减曲线的建立公式为：其中，为车主自适应的电池容量循环衰退模型；为标准状态下车主电池容量循环衰退模型；为快速充电状态下车主电池容量循环衰退模型；为慢速充电状态下车主电池容量循环衰退模型；为高温放电状态下车主电池容量循环衰退模型；为低温放电状态下车主电池容量循本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取车主动力电池参数，并根据车主动力电池参数建立车主动力电池在标准、快/慢速充电和高/常/低温放电状态下的容量循环衰减模型，获取电池健康状态SOH与循环次数N的曲线关系；/nS2、根据车主用车习惯计算车主动力电池的容量循环衰减曲线；/nS3、根据车主动力电池的容量日历衰减模型得到在车主用车天数

【技术特征摘要】
1.一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取车主动力电池参数，并根据车主动力电池参数建立车主动力电池在标准、快/慢速充电和高/常/低温放电状态下的容量循环衰减模型，获取电池健康状态SOH与循环次数N的曲线关系；
S2、根据车主用车习惯计算车主动力电池的容量循环衰减曲线；
S3、根据车主动力电池的容量日历衰减模型得到在车主用车天数下的日历容量衰减系数；
S4、根据车主动力电池当前SOH值计算当前容量循环衰减系数、理论已循环次数、理论可再循环次数和日循环系数；
S5、计算得到该车主动力电池的可再使用天数。


2.根据权利要求1所述的一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S1和S3中该动力电池在不同状态下的容量循环衰减模型和容量日历衰减模型建立的实现方式为COMSOL软件仿真。


3.根据权利要求1所述的一种车主自适应的动力电池剩余寿命预测方法，其特征在于，所述快/慢速充电状态的充电速率分别为1C和0.2C，所述高/常/低温放电状态放电的温度分别为40℃、20℃、10℃，其他未描述阶段均为标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑郧，苏尤宇，殷劲松，杨志祥，罗开玉，鲁金忠，涂蔷，黄立新，周赵亮，谢登印，
申请(专利权)人：张家港清研检测技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32