一种电池寿命估算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种电池寿命估算方法及系统，所述方法包括：获取车辆参数和质保参数，并计算电池的循环次数和日历时间；测试电池在运营年限内的日历内阻增长率、电池达到预设寿命时对应的总循环次数以及不同SOC下的内阻修正率R

【技术实现步骤摘要】
一种电池寿命估算方法及系统


[0001]本专利技术属于电池寿命评估
，具体涉及一种电池寿命估算方法及系统。

技术介绍

[0002]目前新能源汽车上使用的动力电池产品在项目初期，往往需要根据客户要求，快速评估电池系统寿命衰减是否满足客户使用要求以协定质保协议。
[0003]如果要获取准确的寿命衰减参数，需要建立电芯及系统寿命仿真模型，仿真模型的建立需要较多的参数，同时仿真计算以及模型修正周期长，计算难度大，变更工况后重新建模需要大量时间，不利于项目前期高效快速评估。比如公开号为CN107202960A的专利技术专利公开一种动力电池寿命预测方法，其建立了定循环寿命衰减模型结构和日历寿命衰减模型结构，并通过测试数据分别训练两个模型的参数，进而生成寿命预测曲线，该方法在模型训练阶段需要准备大量训练样本，且耗费大量训练时间，不适用于实际项目中需要进行快速寿命评估的场景。
[0004]因此，有必要提供一种新型的电池寿命预测方法。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提出了一种电池寿命估算方法及系统，用于解决现有的电池寿命仿真模型的估算效率不佳的问题。
[0006]本专利技术第一方面，公开一种电池寿命估算方法，所述方法包括：
[0007]获取车辆参数和质保参数，根据车辆参数和质保参数计算电池的循环次数和日历时间；
[0008]测试电池在运营年限内的日历内阻增长率、电池达到预设寿命时对应的总循环次数以及不同SOC下的内阻修正率R
SOC
；根据日历时间修正日历内阻增长率，得到修正后的日历内阻增长率R
日历
；
[0009]根据循环次数和电池达到预设寿命时对应的总循环次数计算质保期内的循环内阻增长率R
循环
；
[0010]根据测试温度确定本征温度内阻修正系数K；
[0011]根据不同SOC下的内阻修正率、本征温度内阻修正系数K、修正后的日历内阻增长率和循环内阻增长率计算电池系统总的内阻增长率：
[0012]R
总
＝(R
循环
+R
日历
+R
SOC
)*K。
[0013]在以上技术方案的基础上，优选的，所述车辆参数包括车辆类型、总带电量Q、车辆能耗W和日均行驶里程，所述质保参数包括质保里程S和质保里程需要的运营天数d；
[0014]电池在质保里程内的循环次数C的计算公式为：
[0015]根据循环次数计算循环时间，其中α为常数；
[0016]根据循环时间计算日历时间，日历时间T的计算公式为：
[0017]在以上技术方案的基础上，优选的，所述修正后的日历内阻增长率具体为：
[0018][0019]R0为测试得到的电池在运营年限内的日历内阻增长率。
[0020]在以上技术方案的基础上，优选的，所述根据循环次数和特定温度下达到预设寿命时对应的总循环次数计算质保期内的循环内阻增长率具体为：
[0021][0022]C为电池在质保里程内的循环次数，C0为电池达到预设寿命时对应的总循环次数。
[0023]在以上技术方案的基础上，优选的，根据车辆日均行驶里程及总里程估算得到质保里程需要的运营天数的估算值，所述质保里程需要的运营天数取所述估算值与客户要求质保年限两者中的较大值。
[0024]在以上技术方案的基础上，优选的，所述不同SOC下的内阻修正率R
SOC
由不同SOC范围下的正极内阻修正率与不同SOC范围下的负极内阻修正率相加得到。
[0025]在以上技术方案的基础上，优选的，所述本征温度内阻修正系数K的计算公式为：
[0026]K＝1+(25
‑
t)*0.000733
[0027]其中，t为测试温度。
[0028]本专利技术第二方面，公开一种电池寿命估算系统，所述系统包括：
[0029]中间参数计算模块：用于取车辆参数和质保参数，根据车辆参数和质保参数计算电池的循环次数和日历时间；
[0030]测试数据获取模块：用于测试电池在运营年限内的日历内阻增长率、电池达到预设寿命时对应的总循环次数以及不同SOC下的内阻修正率R
SOC
；
[0031]日历衰减计算模块：用于根据日历时间、特定温度下的日历内阻增长率和质保里程需要的运营月计算质保期内的修正日历内阻增长率，得到修正后的日历内阻增长率R日历；
[0032]循环衰减计算模块：用于根据循环次数和电池达到预设寿命时对应的总循环次数计算质保期内的循环内阻增长率R
循环
；
[0033]循环温度修正模块：用于根据测试温度确定本征温度内阻修正系数K；
[0034]电池寿命评估模块：用于根据不同SOC范围下的内阻修正率、本征温度内阻修正系数K、修正后的日历内阻增长率和循环内阻增长率计算电池系统总的内阻增长率R
总
：
[0035]R
总
＝(R
循环
+R
日历
+R
SOC
)*K。
[0036]本专利技术相对于现有技术具有以下有益效果：
[0037]1)本专利技术基于车辆里程相关数据，提出了一种新的电池寿命预测方法，可以基于车辆参数、质保参数和测试数据等基础数据，结合客户实际使用工况，通过简单计算即可进行电池系统总体内阻增长的快速评估，不需要训练复杂的仿真模型，同时综合考虑了循环内阻增长、日历内阻增长、不同SOC下的内阻变化以及本征温度内阻修正系数，提高估算的可信度，可适用于项目前期高效快速寿命评估。
[0038]2)本专利技术以测试数据为基础，计算修正日历内阻增长率，提高质保期内电池存储带来的内阻增长的准确度，分别测试了不同SOC范围下的正极内阻修正率和负极内阻修正率，两者相加得到不同SOC下的内阻修正率R
SOC
并应用于总的内阻增长计算，提高电池系统内阻增长预测的准确度。
[0039]3)本专利技术将修正日历内阻增长和循环内阻增长相结合，并考虑了温度变化、SOC变化对内阻的影响，更加贴切产品应用场景，在提高估算效率的同时保障计算结果的可信度。
附图说明
[0040]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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他的附图。
[0041]图1为本专利技术的电池寿命估算方法流程示意图；
[0042]图2为测试得到的不同日历时间对应的日历内阻增长率曲线示意图；
[0043]图3为测试得到的不同环境温度下、不同循环次数对应的内阻增长率曲线示意图；
[0044]图4为采用本专利技术的电池寿命估算方法的实施例表格。
具体实施方式
[0045]下面将结合本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池寿命估算方法，其特征在于，所述方法包括：获取车辆参数和质保参数，根据车辆参数和质保参数计算电池的循环次数和日历时间；测试电池在运营年限内的日历内阻增长率、电池达到预设寿命时对应的总循环次数以及不同SOC下的内阻修正率R
SOC
；根据日历时间修正日历内阻增长率，得到修正后的日历内阻增长率R
日历
；根据循环次数和电池达到预设寿命时对应的总循环次数计算质保期内的循环内阻增长率R
循环
；根据测试温度确定本征温度内阻修正系数K；根据不同SOC下的内阻修正率、本征温度内阻修正系数K、修正后的日历内阻增长率和循环内阻增长率计算电池系统总的内阻增长率：R
总
＝(R
循环
+R
日历
+R
SOC
)*K。2.根据权利要求1所述的电池寿命估算方法，其特征在于，所述车辆参数包括车辆类型、总带电量Q、车辆能耗W和日均行驶里程，所述质保参数包括质保里程S和质保里程需要的运营天数d；电池在质保里程内的循环次数C的计算公式为：根据循环次数计算循环时间，其中α为常数；根据循环时间计算日历时间，日历时间T的计算公式为：3.根据权利要求2所述的电池寿命估算方法，其特征在于，所述修正后的日历内阻增长率具体为：R0为测试得到的电池在运营年限内的日历内阻增长率。4.根据权利要求3所述的电池寿命估算方法，其特征在于，所述根据循环次数和特定温度下达到预设寿命时对应的总循环次数计算质保期内的循环内阻增长率具体为：C为电池在质保里程内的循环次数，C0为电池达到预设寿命时对应的总循环次数。5.根据权利要求2所述的电池寿命估...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈成，罗懿，蒋远富，周宸，孙海东，程胜兵，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：