本發(fā)明涉及汽車電池管理系統(tǒng)，尤其涉及一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法及電子設備。

背景技術：

1、鋰離子電池被廣泛應用于移動數(shù)碼產品，近年來也被作為儲能系統(tǒng)用于電動汽車之中。使用壽命是衡量電池性能的重要指標，根據(jù)美國汽車2025年法規(guī)obd診斷要求，車輛要能根據(jù)采樣值實時計算出電池系統(tǒng)容量壽命終止的狀態(tài)，當電池壽命終止時，bms系統(tǒng)上報壽命終止狀態(tài)故障碼，提升車輛的安全性。

2、目前在鋰離子電池的研發(fā)、檢驗和選型過程中廣泛使用的壽命測試方法是在一定工況下進行循環(huán)測試，目前用于測試鋰離子電池循環(huán)壽命的標準一般參照我國現(xiàn)行的兩個標準中的規(guī)定：qc/t743-2006電動汽車用鋰離子蓄電池和qb/t2502-2000鋰離子蓄電池總規(guī)范，電池循環(huán)壽命標準測試目前主要有如下兩種方法：

3、第一種在環(huán)境溫度(20℃±2℃)的條件下，以額定容量的0.5倍電流放電，直至放電容量為額定容量的80％，再對電池以額定容量的1/3倍電流恒流恒壓充電，充放電之間靜置lh。如此充放電循環(huán)，每循環(huán)24次做一次容量標定測試。直至電池容量小于額定容量的80％后終止實驗。

4、第二種在(20℃±5℃)的條件下，以標稱容量的1倍電流恒流恒壓充電，限制電流為標稱容量的0.05倍電流。然后靜置20分鐘，再以標稱容量的1倍電流恒流放電至限制電壓，靜置20分鐘，為一次循環(huán)。直至連續(xù)兩次放電時間小于42分鐘認為壽命終止。

5、以上循環(huán)測試法，通過外部裝置進行滿充和滿放來測試電池系統(tǒng)容量，并且是測試周期長，即使是在一些加速測試方案(如選用快速充放工況和在高溫環(huán)境下進行測試等)，通常仍需上千個小時才可完成測試。

6、現(xiàn)有的電池壽命測試中存在的缺陷概括如下：

7、1、需要大量的電池壽命測試數(shù)據(jù)并建立壽命模型，成本較高，開發(fā)周期長，短時間內異常老化時無法計算出真實容量，無法滿足歐美市場電池壽命obd診斷要求。

8、2、需要第三方裝置進行檢測，需要開放相應的接口，增加檢測成本和開發(fā)成本；無法滿足歐美市場電池壽命obd診斷要求。

9、3、需要開發(fā)電池模型實時修正電池容量的估算值，對于三元電池可以通ocv的查表得到soc的偏差，但鐵鋰電池的ocv中間平臺比較平，只有兩端比較陡，可以是48v系統(tǒng)不能在低soc端使用。同時當電池系統(tǒng)壽命在短時間內異常老化時無法計算出壽命終止的狀態(tài)，無法滿足歐美市場電池壽命obd診斷要求。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供電池管理系統(tǒng)和整車聯(lián)合控制的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法及電子設備；以解決現(xiàn)有技術方案無法實現(xiàn)的功能，主要體現(xiàn)：1、實時啟動計算電池容量是否達到壽命老化的狀態(tài)；2、減少開發(fā)周期，無法大量的壽命測試數(shù)據(jù)去建壽命模型；3、滿足歐美市場電池壽命obd診斷要求；4、不依靠第三方裝置測試計算。

2、技術方案：

3、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法：

4、一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，包括如下測試步驟：

5、s1：電池管理系統(tǒng)收到對電池容量壽命進行診斷的要求，請求進行滿充電操作；

6、s2：完成滿充電后，電池管理系統(tǒng)請求放電運行，通過單體電壓的狀態(tài)，電池管理系統(tǒng)判斷電池是否達到壽命終止；具體的判定方法如下：

7、a、如果放電運行中，沒有達到放電容量的目標值前，單體電壓低于soc為5％對應的電壓，并持續(xù)時間?。换騿误w電壓低于soc為0％的截止電壓，并持續(xù)時間ⅱ，電池管理系統(tǒng)判定電池達到壽命終止狀態(tài)；

8、b、如果放電運行中，上述情況a沒有發(fā)生，電池的放電容量達到了放電容量的目標值后，靜置時間ⅲ，確認最低單體電壓，如果最低的單體電壓低于對應溫度下(這里溫度至電池的溫度)放電容量的目標值的電壓值，說明電池達到壽命終止狀態(tài)；

9、c、如果沒有發(fā)生上述a、b的情況，則電池未達壽命終止；

10、所述電池管理系統(tǒng)中記錄著電池在不同溫度下放電容量的目標值的電壓值、soc為5％對應的電壓及soc為0％時的截止電壓。

11、所述時間ⅰ、時間ⅱ、時間ⅲ位處于500ms-20s范圍中的任一時間；所述時間ⅰ大于時間ⅱ；所述時間ⅲ大于時間ⅱ。

12、進一步，所述時間ⅰ為5s；所述時間ⅱ為500ms；所述時間ⅲ為20s。

13、進一步，在s1步驟中，電池管理系統(tǒng)通過can總結發(fā)送滿充請求指令給整車。

14、進一步，所述電池管理系統(tǒng)中記錄的電池在不同溫度下放電容量的目標值的電壓值與對應的溫度為線性關系。

15、進一步，所述放電容量的目標值＝(電池額定容量-壽命終止容量)*放電系數(shù)；所述放電系數(shù)為0.75-0.85；所述壽命終止容量為50-70％的電池額定容量。

16、進一步，所述鐵鋰電池為48v系統(tǒng)鐵鋰電池；所述鐵鋰電池為的電池額定容量為8ah，所述壽命終止容量為4ah，所述放電系數(shù)為0.85，即所述放電容量的目標值為3.4ah。

17、進一步，所述鐵鋰電池，在15℃溫度下，放電容量的目標值3.4ah的電壓值為3122mv；在50℃溫度下，放電容量的目標值3.4ah的電壓值為3143mv。

18、進一步，所述電池管理系統(tǒng)進行電池容量壽命進行診斷后向整車發(fā)送提示信號。

19、進一步，所述s1步驟中，電池管理系統(tǒng)收到整車對電池容量壽命進行診斷要求的頻率為1周/次；所述s1步驟中，電池管理系統(tǒng)未收到整車對電池容量壽命進行診斷要求。

20、第二方面，本申請?zhí)峁┮环N電子設備：

21、一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)本申請所述的在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法的步驟。

22、相對于現(xiàn)有技術，本申請的有益效果：

23、1.車輛運行中實時啟動閉環(huán)計算電池容量是否達到壽命終止的狀態(tài)，解決電池ocv在中間平臺較平的診斷問題，不依靠第三方裝置測試計算電池容量，符合obd診斷快速診斷及快速反饋的要求。

24、2.聯(lián)合整車控制，通過實際可放電的容量值和對應的目標電壓來判斷電池容量壽命終止狀態(tài)，不需要大量的壽命測試數(shù)據(jù)搭建壽命模型，減少開發(fā)周期和成本。

25、3.在汽車啟動時，通過電池管理系統(tǒng)與整車配合，通過判定單體電壓與設定值的關系進行快速判定電池容量是否達到壽命終止，不需要實時估算電池容量值來判定是否達到容量壽命終止狀態(tài)。

技術特征：

1.一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，包括如下測試步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，所述時間ⅰ為5s；所述時間ⅱ為500ms；所述時間ⅲ為20s。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，在s1步驟中，電池管理系統(tǒng)通過can總結發(fā)送滿充請求指令。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，所述電池管理系統(tǒng)中記錄的電池在不同溫度下放電容量的目標值的電壓值與對應的溫度為線性關系。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，所述放電容量的目標值＝(電池額定容量-壽命終止容量)*放電系數(shù)；所述放電系數(shù)在0.75-0.85范圍中的任一值；所述壽命終止容量為50-70％的電池額定容量。

6.根據(jù)權利要求5所述的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，所述電池為48v系統(tǒng)的鐵鋰電池；所述鐵鋰電池為的電池額定容量為8ah，所述壽命終止容量為4ah，所述放電系數(shù)為0.85，即所述放電容量的目標值為3.4ah。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，所述鐵鋰電池，在15℃溫度下，放電容量的目標值3.4ah的電壓值為3122mv；在50℃溫度下，放電容量的目標值3.4ah的電壓值為3143mv。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，所述電池管理系統(tǒng)進行電池容量壽命進行診斷后反饋提示信號。

9.根據(jù)權利要求1所述的一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，其特征在于，所述s1步驟中，電池管理系統(tǒng)收到電池容量壽命進行診斷要求的頻率為1周/次。

10.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權利要求1至9任一項所述在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法的步驟。

技術總結
本發(fā)明涉及汽車電池管理系統(tǒng)，尤其涉及一種在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法及電子設備。在線診斷鋰電池容量壽命終止的方法，電池管理系統(tǒng)收到對電池容量壽命進行診斷的要求后，請求滿充電；完成滿充電后，請求放電運行，當放電到可用于診斷的目標容量狀態(tài)時，通過判定單體電壓與設定值的關系進行判定電池容量是否達到壽命終止；該診斷方法實時啟動閉環(huán)計算電池容量是否達到壽命終止的狀態(tài)，解決電池OCV在中間平臺較平的診斷問題，不依靠第三方裝置測試計算電池容量，通過判定單體電壓與設定值的關系進行快速判定電池容量是否達到壽命終止，符合OBD診斷快速整段及快速反饋的要求；不需要大量的壽命測試數(shù)據(jù)搭建壽命模型，減少開發(fā)周期和成本。

技術研發(fā)人員：王勇,齊淑英,許科,邵明頂,姚鈺琳
受保護的技術使用者：萬向一二三股份公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/26