本發(fā)明涉及電芯領域，特別是涉及一種電芯健康狀態(tài)檢測方法。

背景技術(shù)：

隨著新能源汽車的快速發(fā)展，新能源汽車對電芯管理的需求越來越多，其中對電芯的健康程度的關注度越來越高。在電動汽車中，電芯是整車的動力來源，是整車最關鍵得部分之一，bms對電芯健康狀態(tài)的檢測不僅是電動汽車對功能安全的需求，也是提高用戶體驗(讓用戶知道電芯的健康程度，及時更換容量衰減的電芯)的一個手段。目前，bms對電芯健康狀態(tài)的估算存在以下問題：1.估算模型過于復雜，計算量巨大，導致電芯健康狀態(tài)的估算不易實現(xiàn)。2.計算參數(shù)在實際應用中難以捕捉。比如，用內(nèi)阻估算電芯健康狀態(tài)的方法，在車輛的實際使用過程中要比較準確的估算內(nèi)阻并不容易，并且電芯的內(nèi)阻很小，很小的誤差都會嚴重影響電芯健康狀態(tài)的估算準確度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種電芯健康狀態(tài)檢測方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

一種電芯健康狀態(tài)檢測方法，包括以下步驟：

s0：通過實驗獲取電芯在預設溫度區(qū)間t內(nèi)完全充電過程對應的標準充電時間t；

s1：在實際應用時，檢測當前電芯溫度t0，對電芯進行完全充電并記錄電芯完全充電過程所需的實際充電時間t'；

s2：根據(jù)當前電芯溫度t0對應的實際充電時間t'與相同溫度下的標準充電時間t計算偏離百分比，偏離百分比＝(實際充電時間t'-標準充電時間t)/100，若偏離百分比的絕對值大于預設閾值k，則判定電芯異常，否則判定電芯正常。

在其中一個實施例中，所述步驟s0通過實驗獲取電芯在預設溫度區(qū)間t內(nèi)完全充電過程對應的標準充電時間t中充電過程采用預設恒定電流i0進行充電。

在其中一個實施例中，所述步驟s0中完全充電過程以電芯放電截止電壓為充電起點，以電芯充電截止電壓為充電終點。

在其中一個實施例中，所述步驟s0具體為：

s01：將預設溫度區(qū)間t分成若干個子溫度區(qū)間t1，t2，……，tn；

s02：分別在每一個子溫度區(qū)間內(nèi)對電芯重復進行完全充放電循環(huán)，并記錄每次完全充電所需的時間；

s03：對同一個子溫度區(qū)間內(nèi)完全充電所需的時間求平均，得到該子溫度區(qū)間對應的標準充電時間tn。

在其中一個實施例中，所述步驟s1中對電芯進行完全充電的過程采用預設恒定電流i0進行充電。

在其中一個實施例中，所述步驟s1中完全充電過程以電芯放電截止電壓為充電起點，以電芯充電充電截止電壓為充電終點。

在其中一個實施例中，所述步驟s1中通過計時器記錄電芯完全充電過程所需的時間充電時間t'。

在其中一個實施例中，所述預設恒定電流i0與預設閾值k的設定成反比關系。

在其中一個實施例中，所述預設閾值k為5％～10％。

在其中一個實施例中，所述預設閾值k為8％。

本次技術(shù)方案相比于現(xiàn)有技術(shù)有以下有益效果：

1.檢測電芯健康狀態(tài)方法流程簡單易實現(xiàn)，成本較低，不需要采集和計算大量數(shù)據(jù)去檢測電芯的健康狀態(tài)。

2.通過電芯完全充電的時間作為因素判斷電芯的健康狀態(tài)，電芯完全充電的時間數(shù)據(jù)獲取簡單，計算量小，且計算結(jié)果誤差小，電芯健康狀態(tài)判定結(jié)果準確度高。

附圖說明

圖1為本實施例的電芯健康狀態(tài)檢測方法流程圖。

具體實施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實施方式。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施方式。相反地，提供這些實施方式的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容理解的更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施方式的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。

如圖1所示為電芯健康狀態(tài)檢測方法，包括以下步驟：

s0：通過實驗獲取電芯在預設溫度區(qū)間t內(nèi)完全充電過程對應的標準充電時間t；

s1：在實際應用時，檢測當前電芯溫度t0，對電芯進行完全充電并記錄電芯完全充電過程所需的實際充電時間t'；

s2：根據(jù)當前電芯溫度t0對應的實際充電時間t'與相同溫度下的標準充電時間t計算偏離百分比，偏離百分比＝(實際充電時間t'-標準充電時間t)/100，若偏離百分比的絕對值大于預設閾值k，則判定電芯異常，否則判定電芯正常。

具體地，所述步驟s0通過實驗獲取電芯在預設溫度區(qū)間t內(nèi)完全充電過程對應的標準充電時間t中充電過程采用預設恒定電流i0進行充電。

具體地，所述步驟s0中完全充電過程以電芯放電截止電壓為充電起點，以電芯充電截止電壓為充電終點。

具體地，所述步驟s0具體為：

s01：將預設溫度區(qū)間t分成若干個子溫度區(qū)間t1，t2，……，tn；

s02：分別在每一個子溫度區(qū)間內(nèi)對電芯重復進行完全充放電循環(huán)，并記錄每次完全充電所需的時間；

s03：對同一個子溫度區(qū)間內(nèi)完全充電所需的時間求平均，得到該子溫度區(qū)間對應的標準充電時間tn。

具體地，所述步驟s1中對電芯進行完全充電的過程采用預設恒定電流i0進行充電。

具體地，所述步驟s1中完全充電過程以電芯放電截止電壓為充電起點，以電芯充電充電截止電壓為充電終點。

具體地，所述步驟s1中通過計時器記錄電芯完全充電過程所需的時間充電時間t'。

具體地，所述預設恒定電流i0與預設閾值k的設定成反比關系。

進一步地，所述預設閾值k為5％～10％。

進一步地，所述預設閾值k為8％。

下面結(jié)合一個具體的實施例詳細說明本次技術(shù)方案。

實施例一：

假定電芯的最低工作溫度tl和最高工作溫度th分別為0℃和50℃，在本次實施例中，以溫度間隔10℃劃分為5個溫度區(qū)間，分為t1＝[1℃,10℃]、t2＝[11℃,20℃]、t3＝[21℃,30℃]、t4＝[31℃,40℃]、t5＝[41℃,50℃]，在5個溫度區(qū)間用預設恒定電流i0對電芯進行循環(huán)充放電實驗，需要強調(diào)的是，預設恒定電流i0的值為模擬充電機的充電電流，按照國家標準的充電機充電電流。

需要說明的是，溫度間隔可以根據(jù)的實際情況作出相應的改變，若考慮到需要較高的車輛安全系數(shù)，溫度間隔的值就應該適當?shù)恼{(diào)小，劃分更為細致的溫度區(qū)間，提高檢測精度，減小誤差。

統(tǒng)計5個溫度區(qū)間完成完全充電時間，并將對應溫度區(qū)間對應的完全充電時間定義為標準充電時間。即，溫度區(qū)間[1℃,10℃]內(nèi)的標準充電時間為t1、溫度區(qū)間[11℃,20℃]內(nèi)的標準充電時間為t2、溫度區(qū)間[21℃,30℃]內(nèi)的標準充電時間為t3、溫度區(qū)間[31℃,40℃]內(nèi)的標準充電時間為t4、溫度區(qū)間[41℃,50℃]內(nèi)的標準充電時間為t5。將統(tǒng)計的數(shù)據(jù)輸入至電池管理系統(tǒng)(bms)進行保存。記錄充電時間時采用計數(shù)器進行記錄，所述計數(shù)器采用軟件計數(shù)器。

需要說明的是，在本實施例中，在5個溫度區(qū)間中測定第一個溫度區(qū)間的標準充電時間t1的具體過程為：第一個溫度區(qū)間記為t1，t1＝[1℃,10℃],在t1這個溫度區(qū)間內(nèi)，對電芯進行循環(huán)充放電一定的次數(shù)，在本實施例中，循環(huán)次數(shù)為10次，將在t1溫度區(qū)間的10次完全充電時間的平均值定義為t1溫度區(qū)間的標準充電時間t1。循環(huán)次數(shù)可以根據(jù)具體的情況設定，不宜設置的太少，也不宜設置的太多，循環(huán)次數(shù)太少精度不高，循環(huán)次數(shù)太多造成人力物力的額外支出，成本提升。

需要說明的是，在循環(huán)充放電實驗中，以電芯放電截止電壓為充電起點，以電芯的充電截止電壓為充電終點。

在車輛實際工作時，當車輛的電芯處于充電狀態(tài)時，電池管理系統(tǒng)(bms)會檢測當前電芯的溫度，在本實施例中，假定當前電芯的溫度為15℃，此時電池管理系統(tǒng)(bms)會匹配預先輸入的測試數(shù)據(jù)，15℃正好匹配溫度區(qū)間[11℃,20℃]，調(diào)出在這個溫度區(qū)間[11℃,20℃]的標準充電時間為t2,電池管理系統(tǒng)(bms)記錄當前電芯實際充電時間，記為t2'，并根據(jù)標準充電時間t2和實際充電時間t2'計算偏離百分比＝(實際充電時間t2'-標準充電時間t2)/100。若電池管理系統(tǒng)(bms)判斷充電時間偏離百分比的絕對值大于預設閾值k(在本實施例中，預設閾值k取值為8％)，則電池管理系統(tǒng)(bms)判定當前電芯異常，發(fā)出報警。在車輛實際工作時，采集的溫度數(shù)據(jù)及記錄的充電時間數(shù)據(jù)輸入至電池管理系統(tǒng)(bms)進行相應的運算。記錄充電時間時采用計數(shù)器進行記錄，所述計數(shù)器采用軟件計數(shù)器。

需要說明的是，預設閾值k的取值可以結(jié)合實際情況進行相應調(diào)整，預設閾值k的取值和預設恒定電流i0相關，成反比關系，當預設恒定電流i0越大時，預設閾值k的取值就應該取值越小，這是為保證當電芯以較大的預設恒定電流i0充電時，充電所需要的時間就越短，若預設閾值k取值較大的話容易造成判斷失誤，為了保證準確性，當預設恒定電流i0取值較大時，能容忍的偏離百分比就越小。

還需要說明的是，電池管理系統(tǒng)(bms)在判斷時，只要出現(xiàn)一次偏離百分比的絕對值比預設閾值k大時，就認定當前檢測的電芯處于異常狀態(tài)。

本發(fā)明公開了一種電芯健康狀態(tài)檢測方法，將實際將要應用到車輛的電芯進行標準測試，結(jié)合實際的情況將電芯在預設溫度區(qū)間t劃分若干個子溫度區(qū)間t1，t2……，tn，記錄若干個子溫度區(qū)間的完全充電時間并定義為標準充電時間t，將實驗數(shù)據(jù)保存至電池管理系統(tǒng)(bms)，在實際應用時，電池管理系統(tǒng)(bms)檢測當前電芯溫度，匹配出當前電芯溫度下的溫度區(qū)間，調(diào)出該溫度區(qū)間對應的標準充電時間t。此外，電池管理系統(tǒng)(bms)的軟件控制端通過軟件計時器記錄當前電芯的實際充電時間t'，計算偏離百分比，根據(jù)偏離百分比判斷當前電芯的健康狀態(tài)。該方法流程簡單易實現(xiàn)，成本較低，不需要采集和計算大量數(shù)據(jù)去檢測電芯的健康狀態(tài)。而且，該方法通過電芯完全充電的時間作為因素判斷電芯的健康狀態(tài)，電芯完全充電的時間數(shù)據(jù)獲取簡單，計算量小，且計算結(jié)果誤差小，電芯健康狀態(tài)判定結(jié)果準確度高。

以上所述實施方式僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。