專利名稱：一種壽命工況強度評估方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利屬于新能源汽車的電池系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池壽命エ況強度評估方法。
背景技術(shù)：
能源短缺及環(huán)境污染是全世界面臨的重大難題，充分利用清潔能源是緩解該問題的有效途徑。發(fā)展節(jié)能、環(huán)保汽車已成為世界汽車エ業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要方向和汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。電池系統(tǒng)復(fù)雜度較高、設(shè)計難度大，一直是制約該技術(shù)向新能源電動汽車推廣應(yīng)用的瓶頸。目前應(yīng)用在新能源汽車上的動カ電池類型有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鎳鎘電池和鋰電池。鋰電池因為具有體積小、能量密度高、儲存壽命長、無記憶效應(yīng)、高電壓和自放電率低等優(yōu)良性能，將取代鉛酸電池、鎳氫電池，成為動カ電池的贏家。電池是ー個復(fù)雜的電化學(xué)系統(tǒng)，其劣化失效機理復(fù)雜，劣化模式受諸多因素影響，很難以一般的模型來反映。電池壽命問題是電池最為關(guān)鍵的問題之一，壽命不長是目前制約動カ電池廣泛應(yīng)用的主要因素。電池壽命的研究,對電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展很重要。電池的充放電功率狀況與電池壽命的變化有著密切的關(guān)系，因此利用電池的充放電功率狀況對電池的壽命エ況強度進行評估顯得非常有意義。為了能夠簡單準確的評估電池的壽命エ況強度，本專利就利用電池的充放電功率狀況提出了ー種壽命エ況強度評估方法。在已有的專利中，也曾有對壽命エ況強度評估預(yù)測的相關(guān)描述，如實用新型名稱為混合動カ車輛電池壽命評估設(shè)備(專利號200780005092)，該專利中關(guān)于電池壽命評估部分，將所測量的實際燃料里程數(shù)據(jù)與某種駕駛模式所述的測試燃料里程數(shù)據(jù)進行比較，根據(jù)電池的各個劣化程度設(shè)定的燃料里程的下降值來評估所述電池的劣化程度，并將電池劣化的信息傳送到電池壽命顯不部分。又如發(fā)明專利名稱為鎳氫蓄電池的壽命判定方法及壽命判定裝置(專利號200580005332)，該專利預(yù)先準備表示放電時施加在蓄電池上的負荷電力的值以及所述蓄電池被設(shè)置場所的環(huán)境溫度與所述蓄電池的壽命之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)，然后，測定蓄電池放電時的負荷電力及環(huán)境溫度，從所述數(shù)據(jù)中選擇出與這些測定值對應(yīng)的壽命作為期望壽命值。根據(jù)以放電次數(shù)作為變數(shù)的自然対數(shù)函數(shù)算出第I壽命降低量，將所述期望壽命值與所述第I壽命降低量之差作為殘存壽命值，對鎳氫蓄電池的壽命進行判定。與已有的專利相比較，本專利所述的ー種壽命エ況強度評估方法僅僅通過計算電池整個壽命實驗循環(huán)エ況中的充放電功率就可對電池壽命エ況強度進行預(yù)測。而上述混合動カ車輛電池壽命評估設(shè)備的專利中利用燃料里程數(shù)據(jù)進行估算，獲取相對比較麻煩。上述鎳氫蓄電池的壽命判定方法及壽命判定裝置的專利中，需要預(yù)先準備環(huán)境溫度與電池的壽命之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)，這些關(guān)系數(shù)據(jù)獲取的難度較大，受到的不穩(wěn)定影響因素比較多。而本專利通過簡單準確的利用整個壽命試驗エ況中的充放電功率所占比重即可對電池壽命エ況強度進行評估。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的研究狀況，提供了一種通過計算電池整個壽命試驗エ況中的充放電功率并用統(tǒng)計方法得出功率使用頻率直方圖，即可方便地對電池壽命エ況強度進行評估。本專利提出的ー種壽命エ況強度評估方法由以下三個部分組成1、確定電池壽命試驗循環(huán)エ況；2、采樣電池充放電過程中的電流和電壓，計算出電池的充放電功率；3、利用統(tǒng)計方法得出電池充放電功率的使用頻率直方圖，利用直方圖中的充放電功率所占比重得出電池壽命エ況強度。所述的確定電池壽命試驗循環(huán)エ況是通過電池實際使用エ況和試驗過程進行調(diào)整后，客觀的描述電池的壽命エ況，最終確定合適的電池壽命試驗循環(huán)エ況；
所述的采樣電池充放電過程中的電流和電壓，計算出電池的充放電功率,是通過確定的壽命試驗エ況對電池進行充放電，根據(jù)采樣時間T，采集電池壽命試驗過程中的電流I和電壓U，從而計算出電池的充放電功率P = U*I ;；所述的利用直方圖中的充放電功率所占比重得出電池壽命エ況強度，是由計算出的整個壽命試驗エ況中的充放電功率數(shù)據(jù)利用統(tǒng)計方法作直方圖，橫坐標為功率的區(qū)間大小，縱坐標為在此功率范圍內(nèi)的持續(xù)時間，利用此頻率直方圖中電池整個壽命試驗エ況中的充放電功率所占比重來判斷電池壽命エ況強度。


圖I為本專利提出的ー種壽命エ況強度評估方法整體流程圖
具體實施例方式本發(fā)明提出的ー種壽命エ況強度評估方法由以下三個部分組成1、確定電池壽命試驗循環(huán)エ況；2、采樣電池充放電過程中的電流和電壓，計算出電池的充放電功率；3、利用統(tǒng)計方法得出電池充放電功率的使用頻率直方圖，利用直方圖中的充放電功率所占比重得出電池壽命エ況強度。以下結(jié)合附圖對ー種壽命エ況強度評估方法作進ー步說明。圖I ー種壽命エ況強度評估方法整體流程圖中的確定電池壽命試驗循環(huán)エ況，需要由電池使用的實際狀況確定電池壽命エ況。由于用常規(guī)恒流充放電的工作循環(huán)得到的電池壽命數(shù)據(jù)，高于電池實際工作的使用壽命，而完全按實際使用條件下電池的エ況試驗，將花費過長的時間。因此試驗エ況要求既要以電池實際使用エ況為輸入，又要結(jié)合試驗過程進行調(diào)整，最終確定合適的電池壽命試驗循環(huán)エ況；圖I ー種壽命エ況強度評估方法整體流程圖中的計算出電池的充放電功率，首先由確定的壽命試驗エ況對電池進行充放電,根據(jù)確定的采樣時間T，采集電池壽命試驗過程中的電流I和電壓U，從而計算出電池的充放電功率P = U*I ;。圖I ー種壽命エ況強度評估方法整體流程圖中的利用頻率直方圖進行電池壽命エ況強度評估，是指由計算出的整個壽命試驗エ況中的充放電功率數(shù)據(jù)利用統(tǒng)計方法作直方圖，橫坐標為功率的區(qū)間大小，縱坐標為在此功率范圍內(nèi)的持續(xù)時間，從而可以得到電池充放電功率的使用頻率直方圖，利用此頻率直方圖中電池整個壽命試驗エ況中的充放電功率所占比重來判斷電池壽命エ況強度。 ·
權(quán)利要求
1. 一種壽命工況強度評估方法，其特征在于 ` 1.該方法通過計算電池整個壽命實驗循環(huán)工況中的充放電功率，由所得的電池充放電功率利用統(tǒng)計方法得出電池功率的使用頻率，利用整個壽命試驗工況中的充放電功率所占比重來判斷電池的壽命工況強度。所述方法的步驟如下 ` 2.先由電池使用的實際狀況確定電池壽命試驗循環(huán)工況，試驗工況要求要客觀描述電池的壽命工況，既要以電池實際使用工況為輸入，又要結(jié)合試驗過程進行調(diào)整，最終確定合適的電池壽命試驗循環(huán)工況； ` 3.由確定的壽命試驗工況對電池進行充放電,根據(jù)采樣時間T，采集電池壽命試驗過程中的電流I和電壓U，計算出電池的充放電功率P = U*I ; `4.再由計算出的整個壽命試驗工況中的充放電功率數(shù)據(jù)利用統(tǒng)計方法作直方圖，橫坐標為功率的區(qū)間大小，縱坐標為在此功率范圍內(nèi)的持續(xù)時間，從而得到電池充放電功率的使用頻率直方圖，； ` 5.最終，由電池充放電功率的使用頻率直方圖，利用電池整個壽命試驗工況中的充放電功率所占比重來判斷電池壽命工況強度。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種壽命工況強度評估方法，該方法通過計算電池整個壽命實驗循環(huán)工況中的充放電功率，由所得的電池充放電功率得出電池功率的使用頻率，利用整個壽命試驗工況中的充放電功率所占比重得出電池的壽命工況強度。本發(fā)明提出的壽命工況強度評估方法由以下三個部分組成1、確定電池壽命試驗循環(huán)工況；2、采樣電池充放電過程中的電流和電壓，計算出電池的充放電功率；3、利用統(tǒng)計方法得出電池充放電功率的使用頻率直方圖，利用直方圖中的充放電功率所占比重得出電池壽命工況強度。
文檔編號G01R31/36GK102809728SQ201110146609
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者樸昌浩 申請人:樸昌浩, 段崇禧, 王進