System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 锂离子电池寿命仿真方法、装置、设备、存储介质及车辆制造方法及图纸_技高网

锂离子电池寿命仿真方法、装置、设备、存储介质及车辆制造方法及图纸

技术编号:41418523 阅读:11 留言:0更新日期:2024-05-21 20:51
本公开涉及一种锂离子电池寿命仿真方法、装置、设备、存储介质及车辆。本公开通过获取锂离子电池的老化工况和与所述老化工况相对应的老化测试数据,选择与该老化测试数据相对应的主要老化机理控制方程,基于电化学模型、主要老化机理控制方程,搭建电化学老化机理模型;根据老化测试数据,对电化学老化机理模型的关键参数进行仿真标定;根据标定后的电化学老化机理模型,在老化工况下对锂离子电池进行寿命仿真。通过锂离子电池电化学反应的老化机理,运用计算机建模仿真,准确的仿真了锂离子电池寿命,从而能够准确预测电池寿命。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及锂离子电池寿命仿真领域,尤其涉及一种锂离子电池寿命仿真方法、装置、设备、存储介质及车辆


技术介绍

1、锂离子电池具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小等优点,在便携式电子设备、电动汽车、新能源发电储能以及空间领域都得到了普遍应用。然而随着锂离子电池的存放或循环使用,锂离子电池的寿命会逐渐缩短。锂离子电池寿命的缩短主要表现为容量和功率的衰减,这会使锂离子电池无法满足电动汽车等设备的工作需要。如容量的衰减将缩短电动汽车的续驶里程,功率的衰减将降低电动汽车的加速和爬坡性能,使得电动汽车无法满足驾驶人员的出行需要,尤其是容量的降低会极大的增加电动汽车的抛锚率。因此,当锂离子电池寿命无法满足使用要求时,需要使用新的锂离子电池对其进行更换,以此保证电动汽车的使用安全。

2、锂离子电池寿命仿真得到的是容量保持率和循环圈数的线性关系,锂离子电池寿命仿真的现有方法主要包括:经验公式方法、等效电路模型法、数据驱动黑箱模型方法。这些方法仿真电池寿命得到的是斜率相同的直线,忽略了锂离子电池老化对锂离子电池的影响,无法准确仿真电池寿命。


技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种锂离子电池寿命仿真方法、装置、设备、存储介质及车辆,以准确仿真锂离子电池寿命。

2、第一方面,本公开实施例提供一种锂离子电池寿命仿真方法,包括:

3、获取锂离子电池的老化工况和与所述老化工况相对应的老化测试数据;

4、选择与所述老化测试数据相对应的主要老化机理控制方程;

5、基于电化学模型、所述主要老化机理控制方程,搭建电化学老化机理模型;

6、根据所述老化测试数据,对所述电化学老化机理模型的关键参数进行仿真标定;

7、根据标定后的电化学老化机理模型,在所述老化工况下对所述锂离子电池进行寿命仿真。

8、在一些实施例中,所述选择与所述老化测试数据相对应的主要老化机理控制方程,具体包括:

9、分析所述老化测试数据,得到所述锂离子电池的多个老化机理,从所述多个老化机理中,确定一个老化机理作为所述锂离子电池的主要老化机理;

10、选择所述主要老化机理相对应的主要老化机理控制方程。

11、在一些实施例中,所述主要老化机理至少包括以下几种之一:活性锂离子损失、正负极活性材料损失、孔结构堵塞、产气、电解液干涸;

12、所述选择所述主要老化机理相对应的主要老化机理控制方程,具体包括:

13、若所述主要老化机理为活性锂离子损失,则选择固体电解质界面生长方程和锂沉积方程为主要老化机理控制方程;

14、若所述主要老化机理为正负极活性材料损失,则选择颗粒应力粉化方程为主要老化机理控制方程;

15、若所述主要老化机理为孔结构堵塞,则选择孔隙率方程为主要老化机理控制方程;

16、若所述主要老化机理为产气,则选择产气方程为主要老化机理控制方程;

17、若所述主要老化机理为电解液干涸,则选择电解液消耗方程为主要老化机理控制方程。

18、在一些实施例中,所述基于电化学模型、所述主要老化机理控制方程,搭建电化学老化机理模型,具体包括:

19、将所述主要老化机理控制方程添加到所述电化学模型中,搭建电化学老化机理模型。

20、在一些实施例中,在所述老化工况下对所述锂离子电池进行寿命仿真,包括:

21、在所述老化工况下,确定所述锂离子电池容量跳水点,根据所述容量跳水点仿真所述锂离子电池寿命,所述电池容量跳水点为电池容量衰减加速度超过预设加速度阈值的点。

22、在一些实施例中,在所述老化工况下对所述锂离子电池进行寿命仿真,包括:

23、在所述老化工况下,预测所述锂离子电池容量衰减到预设阈值时的循环圈数,所述循环圈数为所述锂离子电池一个完整的充放电周期。

24、第二方面,本公开实施例提供一种锂离子电池寿命仿真装置,包括:

25、获取模块,用于获取锂离子电池的老化工况和与所述老化工况相对应的老化测试数据;

26、选择模块,用于选择与所述老化测试数据相对应的主要老化机理控制方程;

27、搭建模块,用于基于电化学模型、所述主要老化机理控制方程,搭建电化学老化机理模型;

28、标定模块,用于根据所述老化测试数据,对所述电化学老化机理模型的关键参数进行仿真标定;

29、仿真模块,用于根据标定后的电化学老化机理模型,在所述老化工况下对所述锂离子电池进行寿命仿真。

30、第三方面,本公开实施例提供一种电子设备,包括:

31、存储器;

32、处理器;以及

33、计算机程序;

34、其中,所述计算机程序存储在所述存储器中,并被配置为由所述处理器执行以实现如第一方面所述的方法。

35、第四方面,本公开实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行以实现第一方面所述的方法。

36、第五方面,本公开实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序或指令,该计算机程序或指令被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

37、第六方面,本公开实施例还提供了一种车辆,包括:如第二方面所述的锂离子电池寿命仿真装置;或者,如第三方面所述的电子设备;或者,如第四方面所述的计算机可读存储介质。

38、本公开实施例提供的锂离子电池寿命仿真方法、装置、设备、存储介质及车辆,通过获取锂离子电池的老化工况和与老化工况相对应的老化测试数据,为后续锂离子电池寿命仿真提供数据基础;选择与该老化测试数据相对应的主要老化机理控制方程,明确锂离子电池在实际应用中的老化过程;基于电化学模型、主要老化机理控制方程,搭建电化学老化机理模型,实现锂离子电池内部微观反应机理与锂离子电池外特性的结合;根据老化测试数据,对电化学老化机理模型的关键参数进行仿真标定,便于修正老化机理模型的参数;根据标定后的电化学老化机理模型,在老化工况下对锂离子电池进行寿命仿真,从电池内部的化学过程出发,实现了电池内部特征与状态的准确模拟,贴近了电池应用的实际状态,准确的仿真了锂离子电池寿命,从而能够准确预测电池寿命。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池寿命仿真方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述选择与所述老化测试数据相对应的主要老化机理控制方程,具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述主要老化机理至少包括以下几种之一:活性锂离子损失、正负极活性材料损失、孔结构堵塞、产气、电解液干涸;

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于电化学模型、所述主要老化机理控制方程,搭建电化学老化机理模型,具体包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述老化工况下对所述锂离子电池进行寿命仿真,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述老化工况下对所述锂离子电池进行寿命仿真,包括:

7.一种锂离子电池寿命仿真装置,其特征在于,所述装置包括:

8.一种电子设备,其特征在于,包括:

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

10.一种车辆,其特征在于,包括:如权利要求7所述的锂离子电池寿命仿真装置;或者,如权利要求8所述的电子设备;或者,如权利要求9所述的计算机可读存储介质。

...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池寿命仿真方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述选择与所述老化测试数据相对应的主要老化机理控制方程,具体包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述主要老化机理至少包括以下几种之一:活性锂离子损失、正负极活性材料损失、孔结构堵塞、产气、电解液干涸;

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于电化学模型、所述主要老化机理控制方程,搭建电化学老化机理模型,具体包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述老化工况下对所述锂离子电池...

【专利技术属性】
技术研发人员:周伟男
申请(专利权)人:北京车和家汽车科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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