[发明专利]一种锂离子电池春秋季运行工况综合控制方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池春秋季运行工况综合控制方法，该方法有针对性地提供一种基于国内春秋季节气候条件下动力电池循环的电流工况参数，并结合环境特点和热管理在实际环境中所参与的实际作用，给出在春秋季节下环境温度湿度和热管理工况参数，可有效模拟动力电池在春秋季节的整车运行条件，继而为电池系统获得对应整车不同使用阶段的电池状态提供等效测试方法，可为开发人员提供等效整车状态电池，利于获得不同等效整车状态电池的电性能、安全性、可靠性等数据。

技术领域

本发明涉及锂离子电池领域，具体涉及一种锂离子电池春秋季运行工况综合控制方法。

背景技术

近年来新能源汽车迅速发展，新能源汽车尤其是纯电动汽车的作为我国汽车工业从汽车大国迈向汽车强国，从而实现弯道超车的国家重大发展项目，也是汽车产业长远发展转型升级的必兴之路。围绕新能源汽车的几大关键问题包括电动汽车续驶里程、生产制造成本、驾驶安全可靠性、充电关键技术，也是消费者和开发者重点关注的卡脖子问题。

动力电池系统是电动汽车的能量来源，也是电动汽车的核心部件，在很大程度上决定整车的性能表现，而电池系统的能量输出受到环境温度的影响。当环境温度较高时，电池材料活性增加，有利于能量的快速、高质释放。相反，环境温度较低时，譬如国内北方寒冷的冬季，电池性能表现则会面临多方面挑战。低温放电时，其可用容量和可用功率能量效率低于额定参数，表现为电池能量输出能力降低。环境温度降低到一定程度时，电池充电也将变得更加困难，锂枝晶的生长不可逆的对内部隔膜造成损伤，从而存在内部发生短路热失控的潜在安全问题。同时应当注意到，电池处于低温工作环境下，也会诱使内阻增大、产热增加，加速电池的老化进程，影响电池使用寿命。因此，研究锂离子电池在北方寒冷冬季的低温加热策略和寿命研究显得尤为重要。我国电动汽车产业在国家政策和技术创新的双重推动下驶入快速发展轨道，呈现了日新月异的发展态势。电动汽车近年来的飞速发展，很大程度上得益于动力电池系统的发展。电动汽车的续驶里程逐年提高，在汽油价格不断上涨的趋势下，人们在选购车辆的时越发倾向于环保节能的电动汽车。

动力电池系统是电动汽车的能量来源，也是影响电动汽车生产成本、使用寿命和续航里程的关键因素。其中电池使用寿命作为消费者重点关注的指标之一，在很大程度上影响电动汽车的使用寿命，进而左右人们对电池汽车的选购判断。基于消费者的重要关注点，电动汽车生产厂家相应开展动力电池循环寿命试验，以提供能够满足汽车基本使用要求的使用寿命或质保年限。但是对于电池循环寿命试验，目前普遍应用的测试方法停留在简单恒定电流充放电，而此种策略并不贴近汽车实际使用状况，更多作为一种加速工况基础方法，仅可对电池使用寿命提供基本参考。此外，企业偶有使用某些特定工况循环，但所参照循环一方面不区分国内四季气候条件，从始至终使用相同循环策略，但这并不符合实际情况，另一方面，特定工况循环更多给出充放电电流工况条件，忽略了环境温度和热管理系统对电池所处环境提供的工况影响，对于环境温度和热管理参数未有给出详细工况控制方法。

发明内容

本发明有针对性地提供一种基于国内春秋季节气候条件下动力电池循环的电流工况参数，并结合环境温度湿度特点和热管理在实际环境中所参与的实际作用，给出在春秋季节下环境温度湿度和热管理工况参数，进而从三个维度提出一种锂离子电池春秋季运行工况的综合控制方法。

本发明的一种锂离子电池春秋季运行工况综合控制方法，其特征在于，主要包括动力电池充放电流工况方法、动力电池充放电过程中热管理工况方法和动力电池充放电过程环境工况三部分；

其中，动力电池充放电流工况方法主要包括如下步骤：

a)以电池额定容量大小的电流值或制造商规定的电流值充电到100％SOC，即满电态；

b)静置30min，用以使电池电压达到稳态；

c)以电池额定容量大小的电流值或制造商规定的电流值放电到100％DOD，即空电态；

d)静置30min，用以使电池电压达到稳态；