一種調(diào)整電池系統(tǒng)性能的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種調(diào)整電池系統(tǒng)性能的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，電池系統(tǒng)需要將最小的儲電單元(即電池單體)通過串并聯(lián)方式來實現(xiàn)對車輛的供電，滿足車輛電、熱、機械空間、功能等要求。在電池單體集成為電池系統(tǒng)后，因為機械結(jié)構(gòu)、管理策略、參數(shù)估算、熱管理控制等限制，而使得電池系統(tǒng)實際輸出的電量、能量、功率低于原有電池單體理論上的性能疊加，因此為了改進電池系統(tǒng)性能，讓電池系統(tǒng)達到車輛對其電壓、能量、功率要求，實現(xiàn)對其狀態(tài)的監(jiān)測、控制、上報的功能，將電池系統(tǒng)進行全方位的進行比較和評價。目前存在一種評價方法:將電池系統(tǒng)的多個指標(biāo)綜合進行比較，例如電池系統(tǒng)的能量密度和功率密度等。
[0003]該方法雖然能夠?qū)㈦姵叵到y(tǒng)的性能與集成能力結(jié)合起來綜合考慮，但缺點在于:橫向比較比較困難。例如，電池系統(tǒng)從性能角度來劃分，可以分為偏重功率特性的功率型、偏重能量特性的能量型還有介于其之間的能量與功率兼顧型。因此，如果用功率型電池系統(tǒng)的功率密度與能量型電池系統(tǒng)的功率密度相比，無論后者的集成技術(shù)水平有多好，必然前者的功率密度要高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例的目的在于提供一種調(diào)整電池系統(tǒng)性能的方法和系統(tǒng)，可以解決現(xiàn)有技術(shù)中電池系統(tǒng)評價方法較為片面和較難橫向比較的問題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種調(diào)整電池系統(tǒng)性能的方法，所述電池系統(tǒng)包括多個電池模組，每一電池模組包括多個電池單體，所述方法包括:
檢測所述每一電池單體、每一電池模組以及電池系統(tǒng)的當(dāng)前電池剩余容量情況；當(dāng)檢測到所述每一電池單體、每一電池模組以及電池系統(tǒng)的當(dāng)前電池剩余容量都相同時，分別測試獲得所述每一電池單體、每一電池模組以及電池系統(tǒng)的電量、能量和功率；將所述電池系統(tǒng)所測試到的電量、能量和功率分別與其所包括的每一電池單體所測試到的電量、能量和功率進行比較，獲得多個所述電池系統(tǒng)的電量成組保持率、多個所述電池系統(tǒng)的能量成組保持率以及多個所述電池系統(tǒng)的功率成組保持率，并選定電量、能量以及功率中一個或多個作為比較參數(shù)，調(diào)整所述比較參數(shù)中的成組保持率低于預(yù)定條件的電池單體數(shù)量，以提高電池系統(tǒng)性能。
[0006]其中，在當(dāng)檢測到所述每一電池單體、每一電池模組以及電池系統(tǒng)的當(dāng)前電池剩余容量都相同時，分別測試獲得所述每一電池單體、電池模組以及電池系統(tǒng)的電量、能量和功率的步驟之后，所述方法還包括步驟:
將所述電池模組所測試到的電量、能量和功率分別與其所包括的每一電池單體所測試到的電量、能量和功率進行比較，獲得多個所述電池模組的電量成組保持率、多個所述電池模組的能量成組保持率以及多個所述電池模組的功率成組保持率，并選定電量、能量以及功率中一個或多個作為比較參數(shù)，調(diào)整所述比較參數(shù)中的成組保持率低于預(yù)定條件的電池單體數(shù)量，以提高電池系統(tǒng)性能。
[0007]其中，在檢測所述每一電池單體、每一電池模組以及電池系統(tǒng)的當(dāng)前電池剩余容量情況的步驟之前，所述方法還包括步驟:
將多個電池單體通過串并聯(lián)方式組合成電池模組，再將所述多個電池模組通過串并聯(lián)方式組成電池系統(tǒng)。
[0008]其中，所述檢測到的當(dāng)前電池剩余容量為50%。
[0009]其中，所述將所述電池系統(tǒng)所測試到的電量、能量和功率分別與其所包括的每一電池單體所測試到的電量、能量和功率進行比較，獲得多個所述電池系統(tǒng)的電量成組保持率、多個所述電池系統(tǒng)的能量成組保持率以及多個所述電池系統(tǒng)的功率成組保持率，并選定電量、能量以及功率中一個或多個作為比較參數(shù)，調(diào)整所述比較參數(shù)中的成組保持率低于預(yù)定條件的電池單體數(shù)量，以提高電池系統(tǒng)性能的步驟具體包括:
根據(jù)公式Di=Cp/Ci獲得各電池單體的電量成組保持率Di，其中，Cp為所述電池系統(tǒng)所測試到的電量，Ci為所述各電池單體所測試到的電量，i=l,......,η, η為代表電池單體總數(shù)的正整數(shù)；
根據(jù)公式Ni=Ep/Ei獲得各電池單體的能量成組保持率Ni，其中，Ep為所述電池系統(tǒng)所測試到的能量，Ei為所述各電池單體所測試到的能量；
根據(jù)公式Gi=Pp/Pi獲得各電池單體的功率成組保持率Gi，其中，Pp為所述電池系統(tǒng)所測試到的功率，Pi為所述各電池單體所測試到的功率；
對所述各電池單體的電量成組保持率Di取平均，獲得所述電池系統(tǒng)的電量成組保持率平均值Mcpm，對所述各電池單體的能量成組保持率Ni取平均，獲得所述電池系統(tǒng)的能量成組保持率平均值MEP/Ei，對所述各電池單體的功率成組保持率Gi取平均，獲得所述電池系統(tǒng)的功率成組保持率平均值MPp/Pi ；
當(dāng)選定電量作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其電量成組保持率Di <MCp/a的各電池單體均替換成其電量成組保持率Di>MCp/Ci的電池單體；
當(dāng)選定能量作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其能量成組保持率Ni < MEp/Ei的電池單體均替換成其能量成組保持率Ni>MEm/Ei的電池單體；
當(dāng)選定功率作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其功率成組保持率Gi < MPp/Pi的各電池單體均替換成其功率成組保持率Gi>MPm/Pi的電池單體；
當(dāng)選定電量和功率組合作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其電量成組保持率Di < Mcp7ci且其功率成組保持率Gi < Mpp7pi的各電池單體均替換成其電量成組保持率Di>Mep/ei的電池單體或者其功率成組保持率Gi>MPm/Pi的電池單體；
當(dāng)選定能量和功率組合作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其能量成組保持率Ni < MEp/Ei且Gi < Mpp7pi的各電池單體均替換成其能量成組保持率Ni>MEm/Ei的電池單體或者其功率成組保持率Gi>MPm/Pi的電池單體。
[0010]其中，所述將所述電池模組所測試到的電量、能量和功率分別與其所包括的每一電池單體所測試到的電量、能量和功率進行比較，獲得多個所述電池模組的電量成組保持率、多個所述電池模組的能量成組保持率以及多個所述電池模組的功率成組保持率，并選定電量、能量以及功率中一個或多個作為比較參數(shù)，調(diào)整所述比較參數(shù)中的成組保持率低于預(yù)定條件的電池單體數(shù)量，以提高電池系統(tǒng)性能的步驟具體包括:
根據(jù)公式Ji=Cm/Ci獲得各電池單體的電量成組保持率Ji,其中,Cm為所述電池模組所測試到的電量，Ci為所述各電池單體所測試到的電量，i=l,……，η，η為代表電池單體總數(shù)的正整數(shù)；
根據(jù)公式Ki=Em/Ei獲得各電池單體的能量成組保持率Ki,其中,Em為所述電池模組所測試到的能量，Ei為所述各電池單體所測試到的能量；
根據(jù)公式Li=Pm/Pi獲得各電池單體的功率成組保持率Li,其中，Pm為所述電池模組所測試到的功率，Pi為所述各電池單體所測試到的功率；
對所述各電池單體的電量成組保持率Ji取平均，獲得所述電池模組的電量成組保持率平均值Mwa，對所述各電池單體的能量成組保持率Ki取平均，獲得所述電池模組的能量成組保持率平均值MEm/Ei，對所述各電池單體的功率成組保持率Li取平均，獲得所述電池模組的功率成組保持率平均值MPm/Pi ；
當(dāng)選定電量作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其電量成組保持率Ji <Mem/a的各電池單體均替換成其電量成組保持率Ji>Mem/ei的電池單體；
當(dāng)選定能量作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其能量成組保持率Ki < MEm/Ei的各電池單體均替換成其能量成組保持率Ki>MEm/Ei的電池單體；
當(dāng)選定功率作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其功率成組保持率Li < MPm/Pi的各電池單體均替換成其功率成組保持率Li>MPm/Pi的電池單體；
當(dāng)選定電量和功率組合作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其電量成組保持率Ji < Mcm7ci且其功率成組保持率Li < MPm/Pi的電池單體均替換成其電量成組保持率Ji>Mem/ei的電池單體或者其功率成組保持率Li>MPm/Pi的電池單體；
當(dāng)選定能量和功率組合作為比較參數(shù)時，在確保所述電池系統(tǒng)的電量、能量和功率不變的情況下，將其能量成組保持率Ki < Mcm7ci且其功率成組保持率Li < MPm/Pi