一种倍率型电池组的组配方法与流程

文档序号:13211575阅读:274来源:国知局

本发明属于电池组配技术领域,尤其涉及一种倍率型电池组的组配方法。



背景技术:

锂离子电池近年来应用越来越广泛,其中新能源汽车和储能领域是锂离子增长最快的行业,在大型的储能装置中,通常是将数十乃至数百只单体电池通过串联或者并联组装在一起,以达到设计的电压和容量。而串联使用的电池,要求电池之间具有良好的一致性,才能充分地发挥电池的设计性能、容量和寿命。

现有技术主要涉应用于纯电动汽车或能量储放储能电池组的满充满放电池组,普遍采用的配组方法是:测定单体电池的容量、内阻、自放电率等参数,规定各个参数的分档范围,同一档的进行配组使用;但混合动力电动汽车,电池组普遍使用倍率型的电池进行组配,倍率型电池组通常并不使用满充满放的容量,而只是在某个小范围的容量区间反复地充电放电,因而现有的满充满放电池组的组配方法不能适用于倍率型电池组的组配。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种倍率型电池组的组配方法,旨在提供一种倍率型电池组组配的方法,适用于混合动力汽车。

本发明是这样实现的,一种倍率型电池组的组配方法,该方法包括如下步骤:

s1、获取单体电池的性能参数;

s2、基于所述单体电池性能参数值所在的性能参数给定区间对单体电池进行分类;

s3、将类型一致的单体电池进行组成倍率型电池组;

所述单体电池为功率型电池。

进一步的,当所述性能参数为平台区的容量时,所述平台区的容量包括:充电平台区的容量、及放电平台区的容量,所述充电平台区的容量包括:额定倍率充电曲线平台区的容量、及最大倍率充电曲线平台区的容量;所述放电平台区的容量包括:额定倍率放电曲线平台区的容量、及最大倍率放电曲线平台区的容量;

所述步骤s2具体如下:

基于平台区的容量值所在的平台区容量给定区间对单体电池进行平台区容量分类,具体包括如下步骤:

基于额定倍率充电曲线平台区的容量值所在的额定倍率充电曲线平台区容量给定区间对单体电池进行额定充电倍率平台区容量分类,

基于额定倍率放电曲线平台区的容量值所在的额定倍率放电曲线平台区容量给定区间对单体电池进行额定放电倍率平台区容量分类;

基于最大倍率充电曲线平台区的容量值所在的最大倍率充电曲线平台区容量给定区间对单体电池进行最大充电倍率平台区容量分类;

基于最大倍率放电曲线平台区的容量值所在的最大倍率放电曲线平台区容量给定区间对单体电池进行最大放电倍率平台区容量分类;

所述步骤s3具体如下:

将平台区容量类型一致的单体电池组成倍率型电池组,即将额定充电倍率平台区容量类型、额定放电倍率平台区容量类型、最大充电倍率平台区容量类型、及最大放电倍率平台区容量类型一致的单体电池组成倍率型电池组。

进一步的,当所述性能参数为平台区容量时及平均升温速率时,所述平均升温速率包括:最大充电倍率平均升温速率、及最大放电倍率平均升温速率,所述最大充电倍率平均升温速率是基于最大充电倍率从空电电压充电至满电电压的升温曲线,获取的从曲线最低温度升至曲线最高温度过程的平均升温速率,所述最大放电倍率平均升温速率是基于最大放电倍率从满电电压放电至空电电压的升温曲线,获取的从曲线最低温度升至曲线最高温度过程的平均升温速率;

所述步骤s2具体如下:

基于所述平台区容量值所在的平台区容量给定区间对单体电池进行平台区容量的分类;

基于所述平均升温速率值所在的平均升温速率给定区间对单体电池进行平均升温速率的分类,具体如下:

基于所述最大充电倍率平均升温速率值所在的最大充电倍率平均升温速率给定区间对单体电池进行最大充电倍率平均升温速率分类;

基于所述最大放电倍率平均升温速率值所在的最大放电倍率平均升温速率给定区间对单体电池进行最大放电倍率平均升温速率分类;

所述步骤s3具体如下:

将平台区容量类型、及平均升温速率类型一致的单体电池组成倍率型电池组,所述均升温速率类型一致是指最大充电倍率平均升温速率类型、及最大倍率放电平均升温速率类型均一致。

进一步的,当所述性能参数为平台区容量、平均升温速率、及自放电率时,

所述步骤s2具体包括:

基于所述平台区容量值所在的平台区容量给定区间对单体电池进行平台区容量的分类,基于所述平均升温速率值所在的平均升温速率给定区间对单体电池进行平均升温速率的分类,同时基于自放电率值所在的自放电率给定区间对单体电池进行自放电率的分类;

所述步骤s3具体包括:

将平台区容量类型、平均升温速率类型、以及自放电率类型一致的单体电池组成倍率型电池组。

进一步的,其特征在于,所述充电平台区区容量的获取方法包括:

基于充电曲线计算dq/dv曲线;

获取dq/dv曲线中两峰值对应的两电压值;

在所述充电曲线中查找两所述电压值对应的两电量值;

两所述电量差值的绝对值即为充电平台区容量。

进一步的,所述放电平台区区容量的获取方法包括:

基于放电曲线计算dq/dv曲线;

获取dq/dv曲线中两峰值对应的两电压值;

在所述放电曲线中查找两所述电压值对应的两电量值;

两所述电量差值的绝对值即为放电平台区容量。

将性能参数类型一致单体功率型单体电池组装成倍率型电池组,由于单体电池的性能一致,因而对整个电池的性能更优,如将平台区容量类型一致的单体电池组装成倍率型电池组,具有电量工作区间一致性好;将平均升温速率一致的单体电池组成倍率型电池组,电池使用寿命更长;将自放电率一致的单体电池组成倍率型电池组,电池的均衡性能优。

附图说明

图1是本发明实施例提供的倍率型电池组组配方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

图1为本发明实施例提供的倍率型电池组组配方法的流程图,该方法包括如下步骤:

s1、获取单体电池的性能参数;

在本发明实施例中,单体电池一般采用功率型单体电池,功率型电池的性能参数一般包括:平台区容量、平均升温速率、以及自放电率;

该平台区容量包括充电平台区容量和放电平台区容量,充电平台区容量是基于充电曲线获取的,充电平台区容量获取具体方法如下:

基于充电曲线计算dq/dv曲线,获取dq/dv曲线中两峰值对应电压值,在充电曲线中查找两电压值对应的两电量值,两电量差值的绝对值即为充电平台区容量,在本发明实施例中,充电平台区容量包括额定倍率充电平台区容量和最大倍率充电平台区容量;

其中,额定倍率充电平台区容量是基于额定倍率充电曲线获取的,额定倍率充电曲线是单体电池在采用额定充电倍率从空电电压充电至满电电压过程中检测到的充电曲线;

最大倍率充电平台区容量是基于最大倍率充电曲线获取的,最大倍率充电曲线是单体电池在采用最大充电倍率从空电电压充电至满电电压过程中检测到的充电曲线;

放电平台区容量是基于放电曲线获取的,放电平台区容量获取具体方法如下:

基于放电曲线计算dq/dv曲线,获取dq/dv曲线中两峰值对应电压值,在放电曲线中查找两电压值对应的两电量值,两电量差值的绝对值即为放电平台区容量,在本发明实施例中,放电平台区容量包括额定倍率放电平台区容量和最大倍率放电平台区容量;

其中,额定倍率放电平台区容量是基于额定倍率放电曲线获取的,额定倍率放电曲线是单体电池采用额定放电倍率从满电放电至空电电压过程中检测到的放电曲线;

最大倍率放电平台区容量是基于最大倍率放电曲线获取的,最大倍率放电曲线是单体电池采用额定放电倍率从空电电压至满电电压过程中检测到的放电曲线。

该平均升温速率包括:最大充电倍率平均升温速率、及最大放电倍率平均升温速率,其中,

最大充电倍率平均升温速率是基于最大充电倍率从空电电压充电至满电电压的升温曲线,获取的从曲线最低温度升至曲线最高温度过程的平均升温速率;

最大放电倍率平均升温速率是基于用最大放电倍率从满电电压放电至空电电压的升温曲线,获取的从曲线最低温度升至曲线最高温度过程的平均升温速率;

而自放电率是指采用额定倍率将电池充电至总电量的一般,在30℃下静置28天,测量静置前后的电压变化得到自放电率。

s2、基于所述单体电池性能参数值所在性能参数给定区间对单体电池进行分类;

在本发明实施例中,性能参数给定区间与性能参数一一对应,因此,平台区容量对应平台区容量给定区间,平台区容量给定区间包括:额定倍率放电曲线平台区容量给定区间、额定倍率充电曲线平台区容量给定区间、最大倍率放电曲线平台区容量给定区间、以及最大倍率充电曲线平台区容量给定区间,基于平台区容量值所在的平台区容量给定区间对单体电池进行平台区容量的分类,具体包括如下步骤:

基于额定倍率充电曲线平台区的容量值所在的额定倍率充电曲线平台区容量给定区间对单体电池进行额定充电倍率平台区容量分类,

基于额定倍率放电曲线平台区的容量值所在的额定倍率放电曲线平台区容量给定区间对单体电池进行额定放电倍率平台区容量分类;

基于最大倍率充电曲线平台区的容量值所在的最大倍率充电曲线平台区容量给定区间对单体电池进行最大充电倍率平台区容量分类;

基于最大倍率放电曲线平台区的容量值所在的最大倍率放电曲线平台区容量给定区间对单体电池进行最大放电倍率平台区容量分类;

上述步骤的执行顺序没有先后之分,可以是任一执行顺序。

平均升温速率对应平均升温速率给定区间,升温速率给定区间包括:最大放电倍率平均升温速率给定区间、以及最大充电倍率平均升温速率给定区间,基于所述平均升温速率值所在的升温速率给定区间对单体电池进行平均升温速率的分类,具体包括如下步骤:

基于所述最大充电倍率平均升温速率值所在的最大充电倍率平均升温速率给定区间对单体电池进行最大充电倍率平均升温速率分类;

基于所述最大放电倍率平均升温速率值所在的最大放电倍率平均升温速率给定区间对单体电池进行最大放电倍率平均升温速率分类;

自放电率对应的是自放电率给定区间,基于自放电率所在的自放电率给定区间对单体电池进行自放电率的分类;

本发明实施例中的平台区容量给定区间、平均升温速率给定区间、以及自放电率给定区间均采用等分原则,以额定倍率充电曲线平台区容量给定区间为例进行说明,以电量每5%为一类,即0-5%为第一类、5%-10%为第二类、10%-15%为第三类、……、95%-100%为第二十类,若额定倍率充电曲线平台区容量为13%,即为第三类。

s3、将类型一致的单体电池组成倍率型电池组。

在本发明实施例中,当性能参数为:平台区的容量时,将平台区容量类型一致的单体电池组成倍率型功能电池阻,平台区的容量类型一致是指:将额定充电倍率平台区容量类型、额定放电倍率平台区容量类型、最大充电倍率平台区容量类型、及最大放电倍率平台区容量类型均一致;

当性能参数为平台区容量、以及平均升温速率时,将平台区容量类型、及平均升温速率类型一致的单体电池组成倍率型电池组,平均升温速率类型一致是指:最大充电倍率平均升温速率类型、及最大倍率放电平均升温速率类型均一致;

当性能参数为平台区容量、平均升温速率、以及自放电率时,将平台区容量类型、平均升温速率类型、以及自放电率类型一致的单体电池组成倍率型电池组。

在本发明实施例通过将平台区容量类型一致的单体电池组装成倍率型电池组,具有电量工作区间一致性好;

通过将平均升温速率一致的单体电池组成倍率型电池组,其内部的单体电池老化速率基本一致,避免单个单体电池老化程度大而致使整个电池组的使用寿命缩短的问题;

通过将自放电率一致的单体电池组成倍率型电池组,电池的均衡性能优。

本发明实施例中的性能参数可以选择上述三个性能参数中的任意一个,或任意两个的组合,或者是三者的组合,其达到的效果是使电池是其对应效果的叠加。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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