一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法及系统，涉及动力锂离子电池剩余容量计算领域。本发明专利技术首先对电池进行恒流充电，并通过电池管理系统对充电过程中各电池充电信息状态进行提取并筛选；然后选取充电过程中的三个电压点，计算每两个相邻电压点之间充电容量的比值，通过此比值、温度与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量；当电池剩余容量小于预设的警戒容量时，发出电池容量偏低警告。本发明专利技术采用离线方式实时计算电池剩余容量，填补了锂离子剩余容量计算的空白。能够及时对严重影响电池系统性能的电芯进行更换，以维持新能源车的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动力锂离子电池剩余容量计算领域。
技术介绍
动力锂离子单体电池具有体积小、能量密度高、比功率高、温度使用范围广、循环寿命长、电压稳定等优点，推进新能源汽车行业迅速发展。但是由于新能源汽车动力部分一般由多支单体电池组合而成，有的电池系统电芯数量甚至达到数千支。由于电池制造工艺，电芯工作温度、电池系统组装工艺的差异性，导致动力锂离子电池包的电芯剩余容量出现差异，或者有少数电芯容量衰减程度远远高于正常电芯衰减速率，造成整车动力性能出现大幅下降。因此有必要准确知道每支电池剩余容量，对严重影响电池系统性能的电芯进行更换。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法及系统，目的在于能够实时计算电池剩余电量，及时对严重影响电池系统性能的电芯进行更换，以维持新能源车的性能。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法包括：S1、对电池进行恒流充电，并通过电池管理系统对充电过程中各电池充电信息状态进行提取并筛选；S2、选取充电过程中的三个电压点，计算每两个相邻电压点之间充电容量的比值，通过此比值、温度与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量；S3、当电池剩余容量小于预设的警戒容量时，发出电池容量偏低警告。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用离线方式实时计算电池剩余容量，填补了锂离子剩余容量计算的空白。本专利技术是依据剩余容量不同衰减程度对应慢充曲线不同的原理而专利技术的一种计算方法，通过对电池管理系统上传至监控平台数据进行筛选，计算出电池系统中单体电芯的剩余容量，不需要对电池进行实时测试就可以获得电池当前使用状态，判断电池是否已经达到影响整车性能寿命终点，以达到让电动车更好发挥续航里程，计算速度快、误差小。同时，当部分电池剩余容量过低时，会发出警告，能够让维护人员及时对电池组部分容量过低的电池进行更换，以维持新能源车的高性能。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，所述S1对各电池充电信息状态进行提取并筛选的条件为：充电时间连续；且充电过程中温度T变化小于10℃；且充电电流i为7A-8A；且充电起始电压不高于3.25V，充电停止电压不低于3.45V。进一步，所述S2的具体实现过程包括：S21、依次选取充电过程中的三个电压点V1、V2和V3；S22、计算每两个相邻电压点之间的充电容量C1和C2，并获得C2与C1的比值Y；S23、根据比值Y、温度T与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量C0。进一步，所述充电容量充电电容其中，t1为充电过程中电压达到V1时刻，t2为充电过程中电压达到V2时刻，t3为充电过程中电压达到V3时刻。进一步，所述电池剩余容量的计算过程为：C0＝m*Y+n，其中，其中m与n为温度参数，且n＝74.28。本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的系统，该系统包括：信息提取筛选模块，用于对电池进行恒流充电，并将充电数据通过电池管理系统上传至监控平台，在监控平台中对充电过程中各电池充电信息状态进行提取并筛选；剩余容量计算模块，用于选取充电过程中的三个电压点，计算每两个相邻电压点之间充电容量的比值，通过此比值、温度与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量；警告模块，用于当电池剩余容量小于预设的警戒容量时，发出电池容量偏低警告。本专利技术的有益效果是：本专利技术采用离线方式实时计算电池剩余容量，填补了锂离子剩余容量计算的空白。本专利技术是依据剩余容量不同衰减程度对应慢充曲线不同的原理而专利技术的一种计算系统，通过对电池管理系统上传至监控平台数据进行筛选，计算出电池系统中单体电芯的剩余容量，不需要对电池进行实时测试就可以获得电池当前使用状态，判断电池是否已经达到影响整车性能寿命终点，以达到让电动车更好发挥续航里程，计算速度快、误差小。同时，当部分电池剩余容量过低时，会发出警告，能够让维护人员及时对电池组部分容量过低的电池进行更换，以维持新能源车的高性能。进一步，信息提取筛选模块中对各电池充电信息状态进行提取并筛选的条件为：充电时间连续；且充电过程中温度T变化小于10℃；且充电电流i为7A-8A；且充电起始电压不高于3.25V，充电停止电压不低于3.45V。进一步，剩余容量计算模块包括：电压选取模块，用于依次选取充电过程中的三个电压点V1、V2和V3；容量比值计算模块，用于计算每两个相邻电压点之间的充电容量C1和C2，并获得C2与C1的比值Y；电池剩余容量计算模块，用于根据比值Y、温度T与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量C0。进一步，所述充电容量充电电容其中，t1为充电过程中电压达到V1时刻，t2为充电过程中电压达到V2时刻，t3为充电过程中电压达到V3时刻。进一步，电池剩余容量的计算过程为：C0＝m*Y+n，其中，其中m与n为温度参数，且n＝74.28。附图说明图1为本专利技术所述的离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法流程图；图2为本专利技术所述的S2的流程图；图3为本专利技术实施例所述的不同剩余容量百分比所对应的慢充曲线图；图4为本专利技术实施例所述的充电电流为7.5A时的慢充曲线图；图5为本专利技术实施例所述的比值Y与电芯剩余容量的关系图，其中温度为23℃至27℃；图6为本专利技术所述的离线计算动力锂离子电池剩余容量的系统的原理示意图；图7为剩余容量计算模块的原理示意图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1、信息提取筛选模块，2、剩余容量计算模块，3、警告模块，4、电压选取模块，5、容量比值计算模块，6、电池剩余容量计算模块。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例1如图1所示，本实施例提出了一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法，所述方法包括：S1、对电池进行恒流充电，并通过电池管理系统对充电过程中各电池充电信息状态进行提取并筛选；S2、选取充电过程中的三个电压点，计算每两个相邻电压点之间充电容量的比值，通过此比值、温度与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量；S3、当电池剩余容量小于预设的警戒容量时，发出电池容量偏低警告。本实施例采用离线方式实时计算电池剩余容量，填补了锂离子剩余容量计算的空白。本实施例是依据剩余容量不同衰减程度对应慢充曲线不同的原理而专利技术的一种计算方法，通过对电池管理系统上传至监控平台数据进行筛选，计算出电池系统中单体电芯的剩余容量，不需要对电池进行实时测试就可以获得电池当前使用状态，判断电池是否已经达到影响整车性能寿命终点，以达到让电动车更好发挥续航里程，计算速度快、误差小。同时，当部分电池剩余容量过低时，会发出警告，能够让维护人员及时对电池组部分容量过低的电池进行更换，以维持新能源车的高性能。通常情况下，当电池剩余容量小于额定容量的80％时，即可发出容量偏低的警告，以提醒维护人员进行维护和更换。优选的，所述S1对各电池充电信息状态进行提取并筛选的条件为：充电时间连续；且充电过程中温度变化小于10℃；且充电电流i为7A-8A；且充电起始电压不高于3.25V，充电停止电压不低于3.45V。通过上述条件对个电池的充电信息状态进行提取和筛选，能够有效剔除干扰或不符合计算条件的电池，更有利于对电池容量进行快速的计算。优选的，如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法，其特征在于，它包括：S1、对电池进行恒流充电，并将充电数据通过电池管理系统上传至监控平台，在监控平台中对充电过程中各电池充电信息状态进行提取并筛选；S2、选取充电过程中的三个电压点，计算每两个相邻电压点之间充电容量的比值，通过此比值、温度与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量；S3、当电池剩余容量小于预设的警戒容量时，发出电池容量偏低警告。

【技术特征摘要】
1.一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法，其特征在于，它包括：S1、对电池进行恒流充电，并将充电数据通过电池管理系统上传至监控平台，在监控平台中对充电过程中各电池充电信息状态进行提取并筛选；S2、选取充电过程中的三个电压点，计算每两个相邻电压点之间充电容量的比值，通过此比值、温度与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量；S3、当电池剩余容量小于预设的警戒容量时，发出电池容量偏低警告。2.根据权利要求1所述的一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法，其特征在于，S1对各电池充电信息状态进行提取并筛选的条件为：充电时间连续；且充电过程中温度T变化小于10℃；且充电电流i为7A-8A；且充电起始电压不高于3.25V，充电停止电压不低于3.45V。3.根据权利要求1所述的一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法，其特征在于，S2的具体实现过程包括：S21、依次选取充电过程中的三个电压点V1、V2和V3；S22、计算每两个相邻电压点之间的充电容量C1和C2，并获得C2与C1的比值Y；S23、根据比值Y、温度T与剩余容量的关系，从而获得电池剩余容量C0。4.根据权利要求3所述的一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法，其特征在于，所述充电容量充电电容其中，t1为充电过程中电压达到V1时刻，t2为充电过程中电压达到V2时刻，t3为充电过程中电压达到V3时刻。5.根据权利要求3所述的一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的方法，其特征在于，电池剩余容量的计算过程为：C0＝m*Y+n，其中，其中m与n为温度参数，且n＝74.28。6.一种离线计算动力锂离子电池剩余容量的系统，其特征在于，它包括：信息提...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡大海，顾辉，李春小，
申请(专利权)人：北京普莱德新能源电池科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11