一种电池组容量在线检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电动车辆技术领域，特别涉及一种电池组容量在线检测方法。
【背景技术】
[0002] 随着全球节能环保的需求，纯电动汽车等新能源车辆已成为汽车领域的主流趋 势，动力电池系统为整体提供动力驱动，起到至关重要的作用，而其容量的大小则直接影响 到整车的续驶里程。
[0003] 在通常情况下，电池系统初始安装到整车上时，电池系统的容量为额定容量， 而在电动车辆经过一定时间的运行后，由于电池存在老化及损伤等因素，容量将会发生 一定量的衰减，电池容量在经过衰减后，若没有及时监测出衰减量，那么电池管理系统 BMS (Battery Management System)仍然会按照初始容量来进行各种算法（如S0C、最大允 许充放电功率、续驶里程预测等）的话，将会影响算法的精确度，并且随着容量衰减的加剧 而误差增大，进行影响整车的使用性能。
[0004] 现有技术中，用于监测电池衰减后容量常常采用的方法包括：放电试验法、直流内 阻法、交流内阻法或模型预测法等。
[0005] 其中，放电实验法将电池采用恒流放电的方式从满充电状态放电到截止电压后， 从而计算出电池的恒流放电容量，其最大的缺点是需要离线测试，即需要将电池系统从车 上卸下来，然后将电池正负输出连接在检测设备上进行检测，检测时车辆将无法运营。
[0006] 直流内阻法则是将电池系统连接在检测设备上后，施加一个大电流并持续一段时 间，根据在这个时间段内电池电压的压降与电流的比值得出电池包的直流内阻，再根据直 流内阻的增加得出电池系统衰减后的容量。
[0007] 交流内阻法与直流内阻法类似，通过对直流母线注入某一频率的交流电，测试得 出电池包的交流内阻，与电池包的初始交流内阻相比，得出衰减程度，从而得到电池包当前 的实际容量。
[0008] 上述内阻法，由于内阻的检测可以在整车运行过程中通过运行数据处理得出，因 而具有在线运行的优点，但由于电池系统的容量与内阻之间的关系不太明确，并且由于电 池包的内阻均在毫欧数量级，绝对值很小，容易受到测量误差等因素的干扰，从而使得测量 出的电池衰减容量与真实值相比误差较大。
[0009] 模型预测法的思路是通过测试出采用大量的实验数据，建立电池容量衰减的数学 模型，将电池已经经过的使用时间或总充放电量等参数作为模型的输入参数，电池衰减后 的容量作为模型的输出参数，在大量实验数据的支持下，可以得出比较准确的模型，在模型 准确的前提下，待测电池使用的过程中，将实际运行的相关参数输入到模型中，可以得出模 型输出--电池衰减后的剩余容量。但该方法需要进行大量的电池寿命测试，需时间较长， 并且测试工况不可能与实际运行工况完全相同，导致根据这些测试得出的模型也就有较大 的局限性。
【发明内容】
[0010](一）要解决的技术问题
[0011] 本发明的目的是提供一种电池组容量在线检测方法，以克服现有技术中无法简单 可靠地计算出电池组的容量，降低整车续驶里程的缺陷。
[0012] (二）技术方案
[0013] 为了实现上述目的，本发明提供一种电池组容量在线检测方法，其具体包括：
[0014] tl时刻初次启动车辆，检测此刻电池组的开路电压0CV1，并根据开路电压0CV1， 得到此刻电池组的荷电状态值SOCl ;
[0015] t2时刻再次启动车辆，检测此刻电池组的开路电压0CV2,并根据开路电压0CV2， 得到此刻电池组的荷电状态值S0C2 ;
[0016] 电池组当前的容量C通过公式（1)计算得出：
【主权项】
1. 一种电池组容量在线检测方法，其特征在于，包括： tl时刻初次启动车辆，检测此刻电池组的开路电压0CV1，并根据开路电压0CV1，得到 此刻电池组的荷电状态值SOCl ; t2时刻再次启动车辆，检测此刻电池组的开路电压0CV2,并根据开路电压0CV2,得到 此刻电池组的荷电状态值S0C2 ; 电池组当前的容量C通过公式（1)计算得出：
其中，Q为tl和t2时间间隔内电池组进行充放电的电量值。
2. 如权利要求1所述的在线检测方法，其特征在于，tl时刻根据开路电压0CV1，得出 此刻电池组的荷电状态值SOCl具体通过公式（2)获得：
其中，0CV'和0CV"分别为OCVl所属区间的预定上限值和下限值； S0C'为与0CV'相对应的电池组的荷电状态值的上限值； S0C"为与0CV"相对应的电池组的荷电状态值的下限值； 所述OCV'、OCV"、SOC'和SOC"均为预先标定值。
3. 如权利要求1所述的在线检测方法，其特征在于，t2时刻根据开路电压0CV2,得出 此刻电池组的荷电状态值S0C2具体通过公式（3)获得：
其中，0CV'和0CV"分别为0CV2所属区间的预定上限值和下限值； S0C'为与0CV'相对应的电池组的荷电状态值的上限值； S0C"为与0CV"相对应的电池组的荷电状态值的下限值； 所述OCV'、OCV"、SOC'和SOC"均为预先标定值。
4. 如权利要求1所述的在线检测方法，其特征在于，所述充放电的电量值Q通过公式 (4)可得出：
其中：η为电池组的厍伦效率，i为电池组的电流。
5. 如权利要求1所述的在线检测方法，其特征在于，所述电池的开路电压OCV为电池在 开路状态下的电压。
6. 如权利要求5所述的在线检测方法，其特征在于，所述在开路状态下的电压为在一 定温度和气压条件下充放电电流量小于阈值且静置超过一定时间状态下的电压。
7. 如权利要求6所述的在线检测方法，其特征在于，所述温度范围为-30°C~60°C，静 置时间为10分钟~12个小时。
【专利摘要】本发明涉及电动车辆技术领域，特别涉及一种电池组容量在线检测方法。该检测方法包括：t1时刻初次启动车辆，检测此刻电池的开路电压OCV1，并根据开路电压OCV1，得到此刻电池组的荷电状态值SOC1；t2时刻再次启动车辆，检测此刻电池的开路电压OCV2，并根据开路电压OCV2，得到此刻电池组的荷电状态值SOC2；电池组当前的容量C通过下列公式计算得出：其中，Q为t1和t2时间间隔内电池组进行充放电的电量值。本发明提供的电池组容量在线检测方法，确保在车辆正常运行的情况下，简单、有效、可靠地计算出电池组的容量，确保车辆的续驶里程。
【IPC分类】G01R31-36
【公开号】CN104730462
【申请号】CN201310706270
【发明人】张君鸿, 李德伟
【申请人】北汽福田汽车股份有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年12月19日