用于识别可再充电电池包的健康状态劣化加速的开始的方法技术

一种用于识别可再充电电池包的健康状态劣化加速的开始的方法(1)，所述电池包使用包括动态充电阶段和被动充电阶段的充电方法进行充电，在该被动充电阶段中，根据表示该被动充电阶段的持续时间的增加程度进展的线性函数来识别(13)该可再充电电池包的健康状态劣化加速的开始，这些程度是根据该电池包的累积放电能量计算的。放电能量计算的。放电能量计算的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于识别可再充电电池包的健康状态劣化加速的开始的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于识别蓄电池、尤其是Li离子电池的健康状态劣化加速的开始的方法。
[0002]更特别地，本专利技术涉及对用于电动或混合动力机动车辆的蓄电池的管理。

技术介绍

[0003]电动车辆的发展的主要挑战之一是锂离子电池的耐用性，因为必须保证用户在整个车辆使用过程中的最小续航里程。
[0004]通常，锂离子电池的健康状态(SOH)的劣化是逐渐发生的。然而，某些使用条件将会导致其劣化意外加速。这种类型的劣化也称为电池突然没电，其以对不利于用户的方式限制了车辆的续航里程。
[0005]然而，在用于估计电池寿命的经验模型中没有考虑这种类型的劣化，这些经验模型经常在机动车辆上实施，并且根据容量损失和/或使用线性定律或幂律的其他性能指标来计算SOH。
[0006]因此，无法尤其是在电动车辆中实时预测电池的突然劣化是一个已知问题。
[0007]现有技术尤其包括专利文献FR 2966250 A1，该专利文献描述了一种用于通过环境测量和电池的实际容量来估计电池的健康状态的方法。然而，该文献不允许识别健康状况劣化加速的开始。
[0008]因此，需要一种允许更快地识别蓄电池健康状态劣化加速的开始的解决方案。

技术实现思路

[0009]为此，提供了一种用于识别蓄电池健康状态劣化加速的开始的方法，所述电池在动态充电阶段充电，随后在被动充电阶段充电、尤其是以恒定电压或以低电流或甚至以低功率充电。
[0010]该识别方法实施以下步骤：
[0011]‑
对于该电池的每次充电，获取该电池在前一放电阶段的累积放电能量；
[0012]‑
在该电池的每次充电期间，测量所述被动充电阶段达到预定荷电状态值的持续时间；
[0013]‑
在该电池的每次充电之后，计算该被动充电阶段达到所述预定荷电状态值的测量持续时间相对于该被动充电阶段达到所述预定荷电状态值的参考持续时间的增加程度；以及
[0014]‑
确定表示被动充电持续时间的所述增加程度的进展与该电池的累积放电能量的关系的函数；以及
[0015]‑
当所计算的增加程度不再根据所述函数进展时，识别到该电池健康状态劣化加速的开始。
[0016]因此，可以以相对简单且稳健的方式识别劣化加速的起点。该指标可能将用于诊
断，以更好地管理电气化车辆。估计是基于电池的计算机相对容易收集的充电数据特性来执行的，这使得该方法比较适合在机动车辆上实施。
[0017]有利地且非限制性地，该表示被动充电持续时间的增加程度的进展与累积放电能量的关系的函数是线性的。因此，当所计算的增加程度的进展不再遵循所述确定的线性函数的所述线性进展时，可以识别到蓄电池健康状态劣化加速的所述开始。这是相对可靠且相对容易确定的标准，特别是由车载计算机确定。
[0018]有利地且非限制性地，该识别步骤包括确定极限增加程度，以及使用该函数从中推导出与该极限增加程度相对应的该电池的极限累积放电能量；并且当在该前一次放电期间该电池的累积放电能量达到或超过所述极限累积量时，识别到该电池健康状态劣化加速的开始。因此，可以事先识别、或者换句话说可以预测劣化加速的开始。这对于预防性维护可能尤其有用。
[0019]有利地且非限制性地，该被动充电阶段的参考持续时间是根据该电池寿命开始时多次充电的被动充电阶段的持续时间的平均值来计算的。因此，可以相对简单地并且以特别低的计算成本来定义参考持续时间。
[0020]有利地且非限制性地，该线性函数是通过将直线拟合到作为该电池的累积放电能量的函数的多个计算的增加程度而获得的。因此，可以获得相对容易计算的特别精确的线性函数。
[0021]根据一种有利的替代方案，该线性函数是预先计算的函数。这大大减少了要由车载设备执行的计算数量。
[0022]本专利技术还涉及一种用于对蓄电池进行充电的方法，该方法包括如上所述的识别方法。
[0023]本专利技术还涉及一种用于识别蓄电池健康状态劣化加速的开始的设备，所述电池在动态充电阶段充电，随后在被动充电阶段充电。
[0024]该识别设备包括：
[0025]‑
用于获取该电池在这些放电阶段的累积放电能量的装置；
[0026]‑
用于测量每个被动充电阶段的持续时间的装置；
[0027]‑
用于计算每个被动充电阶段的测量持续时间相对于参考持续时间的增加程度的装置；以及
[0028]‑
用于确定表示被动充电持续时间的该增加程度的进展与该电池的累积放电能量的关系的函数的装置；以及
[0029]‑
用于当所计算的增加程度不再根据所述函数进展时识别到该电池健康状态劣化加速的开始的装置。
[0030]本专利技术还涉及一种电气组件，该电气组件包括：蓄电池；用于管理所述电池的充电的设备，该设备适用于根据包括动态充电阶段和被动充电阶段的方法来控制该电池的再充电；以及如上所述的用于识别蓄电池健康状态劣化加速的开始的设备。
[0031]本专利技术还涉及一种机动车辆，该机动车辆包括如上所述的电气组件。
附图说明
[0032]在参考附图阅读以下所给出的非限制性的且通过指示给出的本专利技术的两个特定
实施例，本专利技术的其他特质和优点将变得显而易见，在附图中：
[0033][图1]是根据本专利技术的第一实施例的本专利技术的方法的流程图；
[0034][图2]是根据本专利技术的第二实施例的本专利技术的方法的流程图；
[0035][图3]是电池健康状态及其内阻(DCR)与为电动车辆应用设计的Li离子电池单元循环期间交换的总累积能量的各种表现的关系的图形表示；
[0036][图4]是动态阶段和被动阶段经过的充电时间百分比以及总充电时间百分比与为电动车辆应用设计的Li离子电池单元循环期间的累积放电能量的关系的表示；以及
[0037][图5]是被动充电阶段所用时间增加程度与为电动车辆应用设计的Li离子电池单元循环期间的累积放电能量的关系的图形表示。
具体实施方式
[0038]根据本专利技术的第一实施例，参考图1和图3至图5，实施了一种用于识别机动车辆的蓄电池健康状态(在本说明书的其余部分中缩写为SOH)劣化加速开始的方法。
[0039]在机动车辆中，由计算机实施根据本专利技术的方法1、1'，例如，当自动实施识别时该计算机是车载计算机，或者例如当在维护阶段实施该识别时该计算机是外部计算机。
[0040]为此，车载计算机与用于管理机动车辆电池的充电的计算机通信或与该计算机相同。
[0041]该计算机可以选自本领域技术人员已知的计算机，只要计算机包括实施所述方法所需的计算装置、存储装置和通信装置即可。
[0042]可以以两种不同的主要方式来定义电池的健康状态。
[0043]‑
方面，可以根据电池单元的剩余容量(缩写本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于识别蓄电池健康状态劣化加速的开始的方法(1，1')，所述电池在动态充电阶段充电，随后在被动充电阶段充电；其特征在于，该识别方法(1，1')实施以下步骤：
‑
对于该电池的每次充电，获取(9)该电池在前一放电阶段的累积放电能量；
‑
在该电池的每次充电期间，测量(10)所述被动充电阶段达到预定荷电状态值的持续时间；
‑
在该电池的每次充电之后，计算(11)该被动充电阶段达到所述预定荷电状态值的测量持续时间相对于该被动充电阶段达到所述预定荷电状态值的参考持续时间的增加程度；以及
‑
确定(12)表示被动充电持续时间的所述增加程度的进展与该电池的累积放电能量的关系的函数(41)；以及
‑
当所计算的增加程度不再根据所述函数进展时，识别到(13，23)该电池健康状态劣化加速的开始。2.如权利要求1所述的方法(1)，其特征在于，该表示被动充电持续时间的增加程度的进展与累积放电能量的关系的函数是线性的。3.如权利要求1或2所述的方法(1')，其特征在于，该识别步骤(23)包括确定(21)极限增加程度，以及使用该函数从中推导出与该极限增加程度相对应的该电池的极限累积放电能量；并且其特征在于，当在该前一次放电期间该电池的累积放电能量达到或超过所述极限累积量时，识别到(232)该电池健康状态劣化加速的开始。4.如权利要求1至3中任一项所述的方法(1，1')，其特征在于，该被动充电阶段的参考持...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：雷诺股份公司，
类型：发明
国别省市：