能源系统的寿命预测方法及车载能源系统的寿命评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种能源系统的寿命预测方法及车载能源系统的寿命评估方法，属于 车载能源系统技术领域。
【背景技术】
[0002] 车载能源系统作为新能源车辆的关键零部件，其寿命对整车的经济性和动力性影 响显著，影响电池寿命的因素主要有两个，一个是电池的充放电次数，另一个是电池的闲置 时间（日历），而目前对于电池寿命的测试大都忽略日历的影响，仅仅考虑充放电次数，通 过循环充放电的方式进行寿命测试，所测试的结果并符合实际工况，导致其寿命测试结果 不够准确。如申请号为201110113495. 5的专利文件公开了一种电池系统在线寿命预测方 法，该方法基于电池系统使用过程中的恒功率充、放电性能总体衰减的趋势，对待测电池进 行恒功率充、放电，然后利用衰减充、放电功率的充、放电维持时间来评估电池系统的当前 寿命，整个过程既没有考虑日历的影响，所预测的寿命与实际工况的寿命情况差别比较大， 准确性低。
[0003] 当电池在进行寿命测试时，若按照实际工况进行测试，需要考率日历影响，导致整 个测试过程耗时长，不利于产品快速投入市场，因此就需要一种又准又快的车载能源系统 的寿命评估方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种能源系统的寿命预测方法，以解决目前能源系统寿命预 测中未考虑日历影响所导致的预测准确性差的问题；本发明还提供了一种车载能源系统的 寿命评估方法，以实现对车载能源系统寿命准确、快速的评估。
[0005] 本发明为解决上述技术问题而提供一种能源系统的寿命预测方法，该测试方法包 括以下步骤：
[0006] 1)将待测的能源系统升温至设定温度下，在该设定温度下以循环充放电X小时、 搁置Y小时作为一个周期进行循环测试；
[0007] 2)以设定的周期为间隔记录能源系统的容量与对应的测试时长，并将得到的数据 进行拟合，确定测试时长与能源系统容量之间的关系；
[0008] 3)以设定容量作为能源系统寿命截止条件，将该设定容量带入步骤2)中所确定 关系进行求解，待求解出的时长即为该能源系统在设定温度下的工况寿命。
[0009] 所述步骤1)中X和Y的和为24。
[0010] 所述步骤2)中拟合所采用的公式为：
[0011] y = Cl-a*x'b
[0012] 其中y为实测容量值，x为测试天数，Cl为待测能源系统的初始容量，a、b为常数， 由实验数据拟合确定。
[0013] 所述步骤2)在进行拟合时采用的工具为Matlab。
[0014] 本发明还提供了一种基于实车工况的车载能源系统的寿命评估方法，该寿命评估 方法包括以下步骤：
[0015] 1)将待测的车载能源系统升温至其工作温度范围的高温，在该高温下以循环充放 电X小时、搁置Y小时作为一个周期进行循环测试；
[0016] 2)以设定的周期为间隔记录车载能源系统的容量与对应的测试时长，并将得到的 数据进行拟合，确定测试时长与车载能源系统容量之间的关系；
[0017] 3)以设定容量作为寿命截止条件，将该设定容量带入步骤2)中所确定关系进行 求解，待求解出的时长即为该车载能源系统在上述高温下的工况寿命；
[0018] 4)将车载能源系统在上述高温下进行循环充放电测试设定次数，得到能源系统在 高温下的寿命，将车载能源系统在待求温度下进行循环充放电测试设定次数，得到能源系 统在待求温度下的寿命；
[0019] 5)将步骤4)中待求温度下的寿命比上高温下的寿命，以得到比值作为寿命影响 因子，并将步骤3)中得到的高温下的工况寿命乘以该寿命影响因子，得到值即为车载能源 系统待求温度下的工况寿命。
[0020] 所述X和Y的和为24。
[0021] 所述步骤2)中拟合所采用的公式为：
[0022] y = Cl_a*x~b
[0023] 其中y为实测容量值，x为测试天数，Cl为待测车载能源系统的初始容量，a、b为 常数，由实验数据拟合确定。
[0024] 所述步骤2)在进行拟合时采用的工具为Matlab。
[0025] 本发明的有益效果是：本发明充分考虑了日历对能源系统寿命的影响，在进行能 源系统寿命预测时，以循环充放电X小时、搁置Y小时为周期进行循环测试，对测试过程中 的测试数据进行拟合，确定能源系统容量与测试时间的关系，根据该关系即可预测出能源 系统的寿命，该方法在寿命测试中考虑日历对能源系统寿命的影响，所预测出的寿命更加 符合实际工况。
[0026] 同时，本发明还提供了一种车载能源系统的寿命评估方法，该评估方法通过将电 池升温至高温（接近电池工作温度的最高温度），在该高温下以循环充放电X小时、搁置Y 小时为周期进行循环测试，以得到高温下的车载能源系统工况寿命，分别在上述高温和待 求温度下对车载能源系统进行循环充放电设定次数以得到各自寿命，将待求温度下的寿命 比上高温下的寿命，以得到比值作为寿命影响因子，并将得到的高温下的工况寿命乘以该 寿命影响因子，得到的值即为车载能源系统待求温度下的工况寿命，整个过程既符合车载 能源系统的实际工况，又能缩短寿命的测试时间，实现对车载能源系统寿命又快又准的评 估。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明能源系统的寿命测试方法中循环工况测试流程图；
[0028] 图2是本发明能源系统的寿命测试方法中采用Matlab进行拟合的天数数据输入 示意图；
[0029] 图3是本发明能源系统的寿命测试方法中采用Matlab进行拟合的实测容量值数 据输入不意图；
[0030] 图4是本发明能源系统的寿命测试方法中采用Matlab进行拟合的示意图；
[0031] 图5是本发明能源系统的寿命测试方法中采用Matlab的拟合过程示意图；
[0032] 图6是本发明能源系统的寿命测试方法中采用Matlab的拟合过程示意图；
[0033] 图7是本发明能源系统的寿命测试方法中采用Matlab的拟合结果示意图；
[0034] 图8是本发明车载能源系统的寿命评估方法实施例中循环工况测试流程图；
[0035] 图9是本发明车载能源系统的寿命评估方法实施例中不同温度下的影响因子测 试流程图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做进一步的说明。
[0037] 本发明的一种能源系统的寿命测试方法的实施例
[0038] 本发明的能源系统的寿命测试方法充分考虑了影响其寿命的两个因素，一是充放 电次数，二是日历，因此本发明在对能源系统进行寿命测试时，首先将待测的能源系统升温 至设定温度，然后采用循环充放电X小时，搁置Y小时作为一个周期进行循环测试，并以设 定的周期记录测试天数与能源系统的容量，对所记录的数据进行拟合，以此确定能源系统 容量与测试天数的关系，根据得到的关系即可预测出该能源系统在设定温度下的寿命，其 流程如图1所示。具体实施步骤如下：
[0039] 1.在常温25°C时对待测的能源系统的容量进行测试，以该测试容量作为待测能 源系统的初始容量C1。
[0040] 2.将待测的能源系统升温至设定温度，这里的设定温度可根据实际工况进行调 整，在该设定温度下采用充放电X小时，搁置Y小时的方式作为一个周期进行循环测试，X和 Y之和为24小时，X和Y的大小可根据能源系统使用时的实际情况进行调整，本实施例中X 和Y均为12小时。
[0041] 3.以设定的周期为间隔记录能源系统的容量，本实施例中以4天为间隔进行采 样，即每4个周期采样一次，当循环测试达到4天时，记录该能源系统在25°C时的容量以及 对应的测试天数，本实施中得到相应数据如表1所示。
[0042]表 1
[0044] 4.对步骤3中得到的数据进行拟合，确定测试天数与实测容量值之间的关系。
[0045] 本实施例采用的Matlab7. 8. 0进行拟合，如图2所示，首先输入天数x = [0,4,8，12-]，然后输入实测