[发明专利]评估整车回馈过充行为对电池寿命影响的方法

说明书

本发明公开了一种评估整车回馈过充行为对电池寿命影响的方法，包括：对多个实验组进行过充工况不同过充工况的脉冲充电循环测试实验，每个过充工况均循环测试至电芯到达EOL状态，其中将不同过充工况的目标脉冲电压依次设置为不同的电压档位，实验期间，定期测定电芯样品的容量及功率；按照电压档位划分多个电压分区，分段统计每个过充工况不同电压分区的过充量信息以及每个过充工况的电芯寿命衰减量，获取与不同过充程度关联的电芯加速因子；统计动力电池不同电压分区的历史过充量信息；根据电芯加速因子以及历史过充量信息定量分析整车回馈过充行为对动力电池的电芯寿命的影响。实现对动力电池过充行为的定量分析，并提高质保寿命的评估精度。

技术领域

本发明涉及动力电池应用评估技术领域，更具体地，涉及一种评估整车回馈过充行为对电池寿命影响的方法。

背景技术

动力电池是电动汽车不可或缺的构成要素之一，电池的性能直接影响着电动汽车的安全性、动力性、耐久性及经济性。

实车运行中，单体电芯并不都是在最佳电压范围内工作的，电池衰减、电池管理系统故障、使用不当等均会引起整车在制动回馈过程中发生过充或过放，进而触发多级故障报警，长此以往，尤其是过充行为对电池系统寿命的影响非常大，因此无论是质保寿命评估还是控制策略调整均应考虑该部分影响。

目前针对电池过充电和过放电热行为、故障机理，以及相应预防方法，科研人员进行了大量探索。如中国科学技术大学叶佳娜关于锂离子电池过充热失控的研究，集中研究了绝热与非绝热条件下不同持续充电方式引发的热失控行为，过充热失控机制，及与内阻的过充热失效预测。长安大学郑勇将多模型估计方法及卡尔曼滤波算法用于锂离子电池过充、过放故障的诊断研究，建立电池的状态估计方程，进行仿真诊断。王可飞等人研究发现了一种防过充电解液，既能有效防止锂离子电池过充，又不影响锂离子电池的循环性能。这些工作对电池本征设计改进和整车的安全控制有重大贡献，但由于电池管理系统的监测与管理功能，电池失效状态发生的概率较小，但随着行驶里程增加，处于半失效状态(回馈制动导致发生过充，但未达到引发热失控的临界条件)的电芯比例愈来愈大，出现过充过放行为的次数愈来愈多，如一些复杂的实车工况：爬坡加速、下坡制动、紧急刹车，或者频繁启停、高温环境运行等。因此，定量评估回馈过充行为对电池寿命的影响至关重要，直接影响对电池健康状态的估算精度，对质保寿命的评估精度，以及控制策略的适配性问题。

目前已有的技术多是本征设计改进或是过充导致的热行为研究，或者是复杂的机理模型，识别过程复杂低效，因此，如何高效快捷的定量评估整车回馈过充行为对电池寿命影响，进一步提高质保寿命的评估精度是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种评估整车回馈过充行为对电池寿命影响的方法，实现对整车回馈过充行为对电池寿命衰减的定量分析以及对电池系统寿命衰减精确的实时监测。

为实现上述目的，本发明提出了一种评估整车回馈过充行为对电池寿命影响的方法，包括：

提供多个电芯样品的实验组，每个实验组包括多个电芯样品，将每个实验组中的电芯样品均设置为相同的初始SOC状态；

对多个所述实验组进行过充工况不同过充工况的脉冲充电循环测试实验，每个过充工况均循环测试至电芯到达EOL状态，其中根据过充程度不同，将不同过充工况的目标脉冲电压依次设置为不同的电压档位，相邻电压档位之间间隔相同的电压值，所述电压档位大于或等于电芯样品使用电压范围的上限值，实验期间，定期测定电芯样品的容量及功率，作为电池衰减状态表征参数；

按照所述电压档位划分多个电压分区，根据实验数据，分段统计每个过充工况不同电压分区的过充量信息以及每个过充工况的电芯寿命衰减量，通过迭代计算方法获取与不同过充程度关联的电芯加速因子，所述电芯加速因子为不同电压分区的单位过充量引起的电芯寿命衰减量；