一种用于混合动力汽车电池性能检测装置及检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于混合动力汽车电池性能检测装置及检测方法，所述的检测装置，包括发动机、电动机、与电池管理单元电连接的电池，其特征在于：所述的电池管理系统还与信号采集单元相连接。由于采用了上述的结构和测试方法，通过信号采集单元采集发动机起动过程及起动后电池的电压、电流变化，电池温度，电池余量，实现对电池内阻的在线监测，通过电池性能的计算公式求得电池内阻，并将此值作为修正电池性能的一个参数。通过量化的电池性能（ＳＯＦ）数据与模拟电池性能（ＳＯＦ）的曲线和电池性能（ＳＯＦ）与循环关系的曲线，预测电池性能（ＳＯＦ）；根据预测的电池性能（ＳＯＦ），修正电池的工作区间，提高混合动力汽车电池的效率和寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所要保护的技术方案涉及一种用于混合动力汽车电池性能检测装置 及检测方法。技术背景混合动力车辆动力总成的性能与电池性能的有关，电池性能检测主要是指 检测电池的充放电性能、电池寿命、电池效率、电池输出功率的能力，用以评 价电池是否能满足使用需求，通常考虑的因素包括电池内阻、电池自放电、充 电可接受程度、放电效率等。混合动力电池一般由多个单体电池串联组成，由于单体电池制造的差异性、 使用环境的不同、电池老化等因素，电池在使用一段时间后，电池各单体性能 的差异性会增大，而且电池整体的性能是由性能最差的单体决定的，因此，需 要检测电池性能，避免电池在性能较差的情况下，仍然继续使用。混合动力车辆电池管理系统一般都具有电池荷电状态检测功能，根据荷电 状态，实现对电池充放电管理和功率计算。但由于没有提供电池性能预测功能， 如果电池性能较差，而继续使用电池，将降低电池充放电效率，縮短电池寿命。 在电池的整个使用寿命过程中，由于不可预知的物理及化学的变化，电池的性 能呈现逐步衰减的趋势，电池性能降低，从而降低了混合动力车辆的可靠性。电池荷电状态的预测，可以通过电池的充放电电量，确定电池的soc(电池余量)。电池性能预测是一个较抽象的概念，是相对于新电池，确定的一个数值，电池性能预测是通过SOF (State Of Function功能状态)这个参数评价电池性能的 好坏。影响电池性能的因素和评价标准很多，而且这些因素之间有一定的关联 性，因此，需要正确地定义评价和检测电池性能的方法。传统的检测电池性能的方法是通过电池脉冲充放电实验，获取电池的循环次数与寿命的关系，然后 根据电池已使用的充放电次数，推断电池剩余的循环次数，这种方法虽在一定 程度上能预测电池的性能，但由于不是以电池的关键参数作为预测电池性能的 主要依据，没有考虑电池工作环境对电池性能的影响，因此这种方法存在很大的误差。为提高燃油经济性和延长电池寿命，混合动力电池设定不同的工作区间， 但通常情况下，混合动力电池管理系统一般具有荷电状态预测功能，却没有提 供一个较好的预测电池性能的方法，电池性能影响混合动力车辆的可靠性，电 池性能受多种因素影响，例如电池荷电状态、电池温度、电池老化程度，当电 池性能较差时，如不采取更改电池工作区间等措施，会极大縮短电池寿命。即 现有的混合动力电池管理系统不能根据电池性能，调节电池的工作区间。现有 的电池管理系统并未考虑电池健康状态对工作区间的影响，无论电池性能如何， 都选用相同的工作区间，不能调整电池的工作区域，降低了电池效率和寿命。 传统的检测电池性能的方法不能满足上述要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种用于混合动力汽车电池性能检测 装置及检测方法，通过采集发动机起动过程及起动后电池的电压、电流变化对 电池内阻的在线检测，并考虑了温度、充放电电流对电池性能的影响，通过电池内阻修正电池性能，预测电池性能(S0F)提高了预测电池性能的准确性。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是， 一种用于混合动力汽车电池 性能检测装置，包括与发动机、同轴连接的电机、逆变器、整车控制器、与电池管理控制器电连接的电池，其特征在于所述的电池管理控制器内设有信号采集单元；所述的信号采集单元，用于采集发动机起动过程及起动后电池的电压、电流变化，电池温度，电池余量，通过电池性能的计算公式求得电池内阻， 并将此值作为修正电池性能的一个参数。一种用于混合动力汽车电池性能检测装置，所述的信号采集单元是电池管 理控制器的一部分，由电流传感器、温度传感器、信号处理电路等组成，电池 管理控制器提供电流传感器及温度传感器的电源，并连接电流传感器及温度传 感器输出信号接口。本专利技术另一个技术方案是， 一种用于混合动力汽车电池性能检测装置的检 测方法，该方法包含下例步骤；a) 初始化步骤；通过检测装置设定电池充、放电循环次数；b) 采集步骤；通过信号采集单元采集发动机起动过程的电池电压VI，起动 电流Il，发动机起动后电池电压V2，电池电流I2;电池充、放电循环时电池温 度，放电时的电池余量(SOC);d) 计算步骤1;根据采集步骤采集的信号通过内阻计算公式Rbatt=(V2-V1) / (11-12)计算电池的内阻。e) 计算步骤2;根据采集步骤采集的信号，计算步骤l计算电池的内阻， 通过计算公式将电池性能(S0F)这个变量，简化成一个可量化的电池性能(S0F) 数据；电池每完成n次充放电循环，更新一次电池性能(S0F)值，并通过内阻f) 预测步骤；根据计算步骤2量化的电池性能(S0F)数据与模拟电池性 能(S0F)的曲线，电池性能(S0F)与循环关系的曲线，预测电池性能(S0F);g) 修正步骤；根据预测步骤预测的电池性能(S0F)，通过修正电池的工作区间。一种用于混合动力汽车电池性能检测装置的检测方法，所述的计算公式为电池性能(S0F ) = l-Sa*W+Y*r， a与工作温度有关的系统，W为与工作 电流有关的系数，r为电池内阻，Y为与内阻有关的修正系数。，由于采用了上述的 结构和测试方法，通过信号采集单元采集发动机起动过程及起动后电池的电压、 电流变化，电池温度，电池余量，实现对电池内阻的在线监测，通过电池性能 的计算公式求得电池内阻，并将此值作为修正电池性能的一个参数。通过量化 的电池性能(S0F)数据与模拟电池性能(S0F)的曲线和电池性能(S0F)与循 环关系的曲线，预测电池性能(S0F);根据预测的电池性能(S0F)，修正电池 的工作区间，提高混合动力汽车电池的效率和寿命。 附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明； 图1为本专利技术用于混合动力汽车电池性能检测装置结构示意图； 图2为本专利技术信号采集单元结构示意图； 图3为模拟电池充、放电循环的曲线图； 图4为电池性能(S0F)与循环关系的曲线图； 图5为电池工作区间示意图；图6为电池性能与电池工作区间关系的曲线图； 图7为电流中断法测量电池内阻曲线图；图8为一定温度下，电池内阻与电池荷电状态SOC的关系曲线图； 图9为混合动力汽车电池性能检测方法流程图；在图l、图2中，1、发动机；2、电机；3、整车控制器；4、电池管理控制 器；5、逆变器；6、电池；7、电流传感器；8、温度传感器。具体实施方式下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式如所涉及 的控制系统与检测装置之间的相互位置及连接关系、各系统的作用及工作原理、 测试方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术 构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。如图l、图2所示， 一种用于混合动力汽车电池性能检测装置，包括与发动 机1同轴连接的电机2、逆变器5、整车控制器3、与电池管理控制器4电连接 的电池6，所述的电池管理控制器4内设有信号采集单元。所述的信号采集单元 是电池管理控制器4的一部分，由电流传感器7、温度传感器8、信号处理电路 等组成，电池管理控制器4提供电流传感器7及温度传感器8的电源，并连接 电流传感器7及温度传感器8输出信号接口，并通过模数转换通道采集电流信 号、温度信号、电压信号。信号采集单元采集发动机起动过程及起动后的电池电压、电流变化，求得 电池本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合动力汽车电池性能检测装置，包括与发动机（１）、同轴连接的电机（２）、逆变器（５）、整车控制器（３）、与电池管理控制器（４）电连接的电池（６），其特征在于：所述的电池管理控制器（４）内设有信号采集单元；　　　　所述的信号采集单元，用于采集发动机起动过程及起动后电池（６）的电压、电流变化，电池温度，电池余量，通过电池性能的计算公式求得电池内阻，并将此值作为修正电池性能的一个参数。

【技术特征摘要】
CN 2007-12-27 20071030255851、一种用于混合动力汽车电池性能检测装置，包括与发动机(1)、同轴连接的电机(2)、逆变器(5)、整车控制器(3)、与电池管理控制器(4)电连接的电池(6)，其特征在于所述的电池管理控制器(4)内设有信号采集单元；所述的信号采集单元，用于采集发动机起动过程及起动后电池(6)的电压、电流变化，电池温度，电池余量，通过电池性能的计算公式求得电池内阻，并将此值作为修正电池性能的一个参数。2、 根据权利要求1或2所述一种用于混合动力汽车电池性能检测装置，其 特征在于所述的信号采集单元，由电流传感器(7)、温度传感器(8)、信号 处理电路组成，电池管理控制器(4)提供电流传感器(7)及温度传感器(8) 的电源，并连接电流传感器及温度传感器输出信号接口。3、 一种用于混合动力汽车电池性能检测装置的检测方法，该方法包含下例 步骤；a) 初始化步骤；通过检测装置设定电池充、放电循环次数；b) 采集步骤；通过信号采集单元采集发动机起动过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建新，朱东，韩友国，黎刚，李燕，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]