一種動力電池組的容量檢測方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種動力電池組的容量檢測方法及裝置，屬于動力電池技術領域。
【背景技術】
[0002] 電動汽車是以動力電池作為新能源的一種環(huán)保型汽車，對動力電池的性能及容量 的檢測和控制成為影響電動汽車整車性能的一個關鍵因素。通過對動力電池組的檢測過 程，可以完成電池組性能的綜合評估，目前電池的檢測參數(shù)主要為電池的容量。由于電池容 量檢測比較復雜，而且由于單次檢測的容量可能存在一定的誤差，因此需要進行多次測量。
[0003] 目前使用的動力電池組容量的檢測方法是全充全放法。全充全放法主要是采用恒 流恒壓的充電模式將動力電池組充電至最高截止電壓，然后恒流放電至最低電壓，利用這 個放電過程中放出的容量衡量電池的可用容量，該檢測方法成本較高。但是在動力電池組 的使用過程中，由于內(nèi)部復雜的電化學反應形象，使電池特性體現(xiàn)出高度的非線性，電池的 離散程度逐漸加劇，導致采用全沖全放法的容量檢測誤差逐漸變大。
[0004] 現(xiàn)有技術提出了一種動力電池實際容量估算方法，該方法基于電池數(shù)學模型，利 用系統(tǒng)辨識算法辨識電池的開路電壓和容量，并記錄開路電壓OCV1、OCV2對應的電池容量 為Capl、Cap2,同時運用AH積分算法算出電池容量Cap3,再對Capl、Cap2、Cap3進行加權、 濾波方法處理獲得電池容量CapO,最后對CapO進行濾波處理得到符合工程化應用要求的 電池實際容量。
[0005] 現(xiàn)有技術還提出了一種用于電動汽車電池管理系統(tǒng)的電池剩余容量估算方法，該 方法包括：初始化電池的起始電池剩余容量；根據(jù)安時電流積分法預測下一時刻的剩余容 量，通過電流極化模型得到電池極化狀態(tài)；根據(jù)開路電壓模型估算開路電壓；估算電池電 壓；比較實際采樣電壓和估算的電池電壓，計算電壓誤差；通過卡爾曼濾波器模型獲取小 校正后剩余電量；引入溫度及電池壽命補償策略，根據(jù)所述校正后剩余電量估算剩余電量。
[0006] 但是由于已有的S0C估算方法誤差較大，上述兩種方法均無法準確檢測動力電池 組的實際可用容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有的動力電池組容量檢測技術采用S0C估算方法存在較大檢測 誤差的問題，進而提出了一種動力電池組的容量檢測方法及裝置。本發(fā)明提出的技術方案 包括：
[0008] 一種動力電池組的容量檢測方法，包括：
[0009] 根據(jù)所述動力電池組的歷史充放電數(shù)據(jù)獲取在預定使用周期內(nèi)各電池單體發(fā)生 S0C小于荷電閾值的概率，將發(fā)生S0C小于荷電閾值的概率大于概率閾值的電池單體確定 為最低電壓電池單體；
[0010] 對所述最低電壓電池單體所在的電池模組/電池箱進行均衡處理；
[0011] 對經(jīng)過均衡處理的電池模組/電池箱進行容量檢測。
[0012] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測方法中，對所述最低電壓電池單體所在的 電池模組/電池箱進行均衡處理包括：
[0013] 查找所述電池模組/電池箱中的最低電壓電池單體；
[0014] 對所述最低電壓電池單體進行均衡處理，所述均衡處理包括均衡充放電處理和/ 或電池活化處理；
[0015] 若經(jīng)過所述均衡處理的最低電壓電池單體的SOC在充放電過程中大于動力電池 一致性標準閾值，則完成對所述電池模組/電池箱的均衡處理。
[0016] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測方法中，對經(jīng)過均衡處理的電池模組/電 池箱進行容量檢測包括：
[0017] 對經(jīng)過均衡處理的電池模組/電池箱按預設的放電倍率進行預定次數(shù)的恒流放 電、恒流充電和完全放電，記錄每次完全放電的放電量總和；
[0018] 若預定次數(shù)的放電量總和之間的偏差不超過偏差閾值，則將所述預定次數(shù)的放電 量總和的平均值確定為所述電池模組/電池箱的實際可用容量。
[0019] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測方法中，所述恒流放電包括：對所述電池 模組/電池箱按預設的放電倍率進行恒流放電，直至電池管理系統(tǒng)自動終止放電。
[0020] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測方法中，所述恒流充電包括：對所述電池 模組/電池箱按預設的充電倍率進行恒流充電，當總電壓達到第一預定值時變?yōu)楹銐撼?電。
[0021] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測方法中，所述恒流充電還包括：在所述恒 壓充電的過程中，當充電倍率降為第二預定值時，充電終止。
[0022] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測方法中，若預定次數(shù)的放電量總和之間的 偏差超過所述偏差閾值，則重復對所述電池模組/電池箱進行預定次數(shù)的恒流放電、恒流 充電和完全放電，直至連續(xù)預定次數(shù)的放電容量總和之間的偏差不超過所述偏差閾值，則 將所述連續(xù)預定次數(shù)的放電量總和的平均值確定為所述電池模組/電池箱的實際可用容 量。
[0023] 一種動力電池組的容量檢測裝置，包括：
[0024] 荷電狀態(tài)獲取單元，用于根據(jù)所述動力電池組的歷史充放電數(shù)據(jù)獲取在預定使用 周期內(nèi)各電池單體發(fā)生SOC小于荷電閾值的概率；
[0025] 最低電壓獲取單元，用于將發(fā)生SOC小于荷電閾值的概率大于概率閾值的電池單 體確定為最低電壓電池單體；
[0026] 均衡處理單元，用于對所述最低電壓電池單體所在的電池模組/電池箱進行均衡 處理；
[0027] 容量檢測單元，用于對經(jīng)過均衡處理的電池模組/電池箱進行容量檢測。
[0028] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測裝置中，所述均衡處理單元包括：
[0029] 單體查找子單元，用于查找所述電池模組/電池箱中的最低電壓電池單體；
[0030] 均衡處理子單元，用于對所述最低電壓電池單體進行均衡處理，所述均衡處理包 括均衡充放電處理和/或電池活化處理；
[0031] 處理完成子單元，用于若經(jīng)過所述均衡處理的最低電壓電池單體的SOC在充放電 過程中大于動力電池一致性標準閾值，則完成對所述電池模組/電池箱的均衡處理。
[0032] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測裝置中，所述容量檢測單元包括：
[0033] 充放電子單元，用于對經(jīng)過均衡處理的電池模組/電池箱按預設的放電倍率進行 預定次數(shù)的恒流放電、恒流充電和完全放電，記錄每次完全放電的放電量總和；
[0034] 容量確定子單元，用于若預定次數(shù)的放電量總和之間的偏差不超過偏差閾值，則 將所述預定次數(shù)的放電量總和的平均值確定為所述電池模組/電池箱的實際可用容量。
[0035] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測裝置中，所述充放電子單元中的所述恒流 放電包括：對所述電池模組/電池箱按預設的放電倍率進行恒流放電，直至電池管理系統(tǒng) 自動終止放電。
[0036] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測裝置中，所述充放電子單元中的所述恒流 充電包括：對所述電池模組/電池箱按預設的充電倍率進行恒流充電，當總電壓達到第一 預定值時變?yōu)楹銐撼潆姟?br>[0037] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測裝置中，所述充放電子單元中的所述恒流 充電還包括：在所述恒壓充電的過程中，當充電倍率降為第二預定值時，充電終止。
[0038] 在本發(fā)明所述的動力電池組的容量檢測裝置中，所述容量確定子單元還用于若預 定次數(shù)的放電量總和之間的偏差超過所述偏差閾值，則重復對所述動力電池組進行預定次 數(shù)的恒流放電和恒流充電，直至連續(xù)預定次數(shù)的放電容量總和之間的偏差不超過所述偏差 閾值，則將所述連續(xù)預定次數(shù)的放電量總和的平均值確定為所述動力電池組的可用容量。
[0039] 本發(fā)明的有益效果是：通過對動力電池組的歷時數(shù)據(jù)進行解析，以確定存在最低 電壓的電池單體所在的電池模組/電池箱，并對該電池模組/電池箱進行均衡處理，再對電 池模組/電池箱的容量進行檢測，能夠避免在電池模組/電池箱的使用過程中檢測誤差逐 漸加大以及SOC算法存在較大誤差的問題，而且具有操作簡單方便、檢測結果準確性較高 的特點。
【附圖說明】
[0040] 圖1以示例的方式示出了動力電池組的容量檢測方法的流程圖。
[0041] 圖2以示例的方式示出了對SOC小于荷電閾值的概率大于概率閾值的電池單體所 在的電池模組/電池箱進行均衡處理的流程圖。
[0042] 圖3以示例的方式示出了對經(jīng)過均衡處理的電池模組/電池箱進行容量檢測的流 程圖。
[0043] 圖4以示例的方式示出了動力電池組的容量檢測裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0044] 本【具體實施方式】首先提出了一種動力電池組的容量檢測方法，結合圖1所示，所 述方法包括：
[0045] 步驟11根據(jù)所述動力電池組的歷史充放電數(shù)據(jù)獲取在預定使用周期內(nèi)各電池單 體發(fā)生荷電狀態(tài)SOC小于荷電閾值的概率，將發(fā)生SOC小于荷電閾值的概率大于概率閾值 的電池單體確定為最低電壓電池單體。
[0046] 由于電池單體在使用一段時間或長期擱置不用后的剩余容量與其完全充電狀態(tài) 的容量的比值能夠反映電池單體的實際可用容量，因此在本實施例中，相應的荷電閾值可 優(yōu)選的設定為20%。因為電池單體在使用一段時間或長期擱置不用后的SOC若低于20%， 則可初步確定該電池單體存在最低電壓電池單體。上述的荷電閾值只是舉例，對荷電閾值 的設定并不局限于20%，任何能夠反映電池單體的可用容量的數(shù)值均屬于本發(fā)明的保護范 圍。
[0047] 進一步地，由于現(xiàn)有的基于S0C算法存在較大的誤差，因此本實施例還在該動力 電池組的預定使用周期內(nèi)統(tǒng)計發(fā)生S0C小于20%發(fā)生的概率。例如使用周期為十次充放 電，若該電池單體發(fā)生S0C小于20%的次數(shù)為八次或八次以上，則可進一步確定該電池單 體存在電壓異常。由于各電池單體的不一致性和串聯(lián)動力電池組的短板效應，在動力電池 組的使用過程中，該動力電池組的總容量取決于單體電壓最低的電池箱。
[0048] 同時，在確定存在最低電壓的電池單體后，