The present invention relates to a method for estimating the charging capacity of a lithium iron phosphate battery. A method of estimating charging capacity of a lithium iron phosphate battery pack using data from an electric charging event is presented. The battery resistance measured in the laboratory, which is known to remain the same as the battery resistance, can be used to determine the open circuit voltage from the terminal voltage during charging. The actual open circuit voltage after charging can then be measured after the battery has been shelved for a sufficient amount of time. Two values of open circuit voltage, if the slope has made large enough for the battery SOC OCV points on the curve, providing two values of battery charging status. By integrating the charging current with the time interval between the readings of the two open circuit voltages, and using two charge state values, the battery pack capacity can be determined by the plug-in charging data.
【技术实现步骤摘要】
用于磷酸铁锂电池的插电充电容量估计方法
本专利技术总体涉及电池组的充电容量的确定,更具体地,涉及在充电之后用于估计磷酸铁锂电池组的容量的方法,其中磷酸铁锂电池电阻的性质用于使能充电期间的开路电压的确定,并且其中用于磷酸铁锂电池的电压与充电状态曲线的特征用于在电压-充电曲线上的两点处确定充电状态,由此使实际充电容量能够被确定。
技术介绍
电动车辆和汽油-电或柴油-电混合动力车辆正在当今的汽车市场迅速普及。电动和混合电动车辆提供了若干可取的特征,诸如减少或消除消费者层级的排放和基于石油的燃料消耗,和潜在地降低了操作成本。电动和混合电动车辆的关键子系统是电池组,其可以代表相当大比例的车辆成本。这些车辆中的电池组通常由多个互连的单元组成,它们能够按需输送大量功率。最大化电池组的性能和寿命,以及精确地通知驾驶员电池功率的剩余车辆里程,是电动和混合电动车辆设计和操作中的关键问题。典型的电动车辆电池组包括两个或更多个电池组段,每段包含提供所要求的电压和容量所需要的很多单独的电池单元。为了优化电池组的性能和持久性,以及为了确定可用充电容量的量,监测电池组的充电状态是重要的。通常基于其开路电压,使用限定为充电状态与开路电压(SOC-OCV)曲线的形式的已知关系来确定电池单元或全部电池组的充电状态。然而,在一些类型的电池中,例如磷酸铁锂电池,SOC-OCV曲线的极低的斜率特征使其非常难以基于开路电压精确地确定充电状态。此外,不可能简单地测量流入和流出磷酸铁锂电池组的充电和放电电流从而连续地确定充电状态,因为小的误差将随时间积累以导致这种测量中的大的不精确。而且,因为电池组的容 ...
【技术保护点】
一种使用来自插电充电事件的数据估计磷酸铁锂电池组的充电容量的方法,所述方法包括:启动电池组的插电充电事件并且在充电事件期间记录端电压数据和充电电流数据;完成插电充电事件并且存储端电压数据和充电电流数据;在来自插电充电事件的两个时间点处由端电压数据确定开路电压值;在来自插电充电事件的两个时间点处由开路电压值确定充电状态值;以及使用充电状态值和充电电流数据计算电池组的充电容量,其中,由开路电压值确定充电状态值包括使用磷酸铁锂电池组的预定充电状态与开路电压曲线,其中,两个时间点对应于充电状态与开路电压曲线上的位置,其中所述曲线具有大于预定阈值的斜率。
【技术特征摘要】
2012.12.12 US 13/7127781.一种使用来自插电充电事件的数据估计磷酸铁锂电池组的充电容量的方法,所述方法包括:启动电池组的插电充电事件并且在充电事件期间记录端电压数据和充电电流数据;完成插电充电事件并且存储端电压数据和充电电流数据;在来自插电充电事件的两个时间点处由端电压数据确定开路电压值;在来自插电充电事件的两个时间点处由开路电压值确定充电状态值;以及使用充电状态值和充电电流数据计算电池组的充电容量,其中,由开路电压值确定充电状态值包括使用磷酸铁锂电池组的预定充电状态与开路电压曲线,其中,两个时间点对应于充电状态与开路电压曲线上的位置,其中所述曲线具有大于预定阈值的斜率。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在两个时间点处由端电压数据确定开路电压值包括对于两个时间点的至少一个,通过在时间点处取得端电压并且减去时间点处的充电电流与预定电池组电阻的乘积计算开路电压。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,预定电池组电阻由一种方法确定,所述方法包括:在电池组上执行基于实验室的插电充电事件并且在基于实验室的插电充电事件期间记录端电压数据和充电电流数据;对于基于实验室的插电充电事件的持续时间,由端电压数据和充电电流数据确定电池组的充电状态;对于基于实验室的插电充电事件的持续时间,由电池组的充电状态确定开路电压数据;对于基于实验室的插电充电事件的持续时间,计算过电位值,作为端电压数据和开路电压数据之间的差值;对于基于实验室的插电充电事件的至少一个时间点,计算预定电池组电阻,其中所述电阻等于时间点的过电位值除以时间点的充电电流;以及对于温度和充电电流的范围,重复基于实验室的插电充电事件。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在两个时间点处由端电压数据确定开路电压值包括对于两个时间点的至少一个,在电池组已经搁置了预定时间段之后,使开路电压值等于测量的端电压。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,使用充电状态值和充电电流数据计算电池组的充电容量包括使用等式:其中是电池组的充电容量,是两个时间点之间的充电电流的时间积分,是与第二时间点处的开路电压相关联的充电状态,是与第一时间点处的开路电压相关联的充电状态,是时间的校准因数。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,磷酸铁锂电池组在电动车辆中使用。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,其还包括使用充电容量和充电状态值以提供估计的驾驶里程值给驾驶员。8.一种使用来自插电充电事件的数据估计具有磷酸铁锂电池组的电动车辆的驾驶里程的方法,所述方法包括:启动电池组的插电充电事件并且在充电事件期间记录端电压数据和充电电流数据;完成插电充电事件并且存储端电压数据和充电电...
【专利技术属性】
技术研发人员:CW莫索,M瓦尔斯特伦,ZD拜尔斯马,
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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