[发明专利]一种用于混合动力汽车电池性能检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明所要保护的技术方案涉及一种用于混合动力汽车电池性能检测装置及检测方法。

背景技术

混合动力车辆动力总成的性能与电池性能的有关，电池性能检测主要是指检测电池的充放电性能、电池寿命、电池效率、电池输出功率的能力，用以评价电池是否能满足使用需求，通常考虑的因素包括电池内阻、电池自放电、充电可接受程度、放电效率等。

混合动力电池一般由多个单体电池串联组成，由于单体电池制造的差异性、使用环境的不同、电池老化等因素，电池在使用一段时间后，电池各单体性能的差异性会增大，而且电池整体的性能是由性能最差的单体决定的，因此，需要检测电池性能，避免电池在性能较差的情况下，仍然继续使用。

混合动力车辆电池管理系统一般都具有电池荷电状态检测功能，根据荷电状态，实现对电池充放电管理和功率计算。但由于没有提供电池性能预测功能，如果电池性能较差，而继续使用电池，将降低电池充放电效率，缩短电池寿命。在电池的整个使用寿命过程中，由于不可预知的物理及化学的变化，电池的性能呈现逐步衰减的趋势，电池性能降低，从而降低了混合动力车辆的可靠性。电池荷电状态的预测，可以通过电池的充放电电量，确定电池的SOC(电池余量)。电池性能预测是一个较抽象的概念，是相对于新电池，确定的一个数值，电池性能预测是通过SOF(State Of Function功能状态)这个参数评价电池性能的好坏。影响电池性能的因素和评价标准很多，而且这些因素之间有一定的关联性，因此，需要正确地定义评价和检测电池性能的方法。传统的检测电池性能的方法是通过电池脉冲充放电实验，获取电池的循环次数与寿命的关系，然后根据电池已使用的充放电次数，推断电池剩余的循环次数，这种方法虽在一定程度上能预测电池的性能，但由于不是以电池的关键参数作为预测电池性能的主要依据，没有考虑电池工作环境对电池性能的影响，因此这种方法存在很大的误差。

为提高燃油经济性和延长电池寿命，混合动力电池设定不同的工作区间，但通常情况下，混合动力电池管理系统一般具有荷电状态预测功能，却没有提供一个较好的预测电池性能的方法，电池性能影响混合动力车辆的可靠性，电池性能受多种因素影响，例如电池荷电状态、电池温度、电池老化程度，当电池性能较差时，如不采取更改电池工作区间等措施，会极大缩短电池寿命。即现有的混合动力电池管理系统不能根据电池性能，调节电池的工作区间。现有的电池管理系统并未考虑电池健康状态对工作区间的影响，无论电池性能如何，都选用相同的工作区间，不能调整电池的工作区域，降低了电池效率和寿命。传统的检测电池性能的方法不能满足上述要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于混合动力汽车电池性能检测装置及检测方法，通过采集发动机起动过程及起动后电池的电压、电流变化对电池内阻的在线检测，并考虑了温度、充放电电流对电池性能的影响，通过电池内阻修正电池性能，预测电池性能(SOF)提高了预测电池性能的准确性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，一种用于混合动力汽车电池性能检测装置，包括与发动机、同轴连接的电机、逆变器、整车控制器、与电池管理控制器电连接的电池，其特征在于：所述的电池管理控制器内设有信号采集单元；所述的信号采集单元，用于采集发动机起动过程及起动后电池的电压、电流变化，电池温度，电池余量，通过电池性能的计算公式求得电池内阻，并将此值作为修正电池性能的一个参数。

一种用于混合动力汽车电池性能检测装置，所述的信号采集单元是电池管理控制器的一部分，由电流传感器、温度传感器、信号处理电路等组成，电池管理控制器提供电流传感器及温度传感器的电源，并连接电流传感器及温度传感器输出信号接口。

本发明另一个技术方案是，一种用于混合动力汽车电池性能检测装置的检测方法，该方法包含下例步骤；

a)初始化步骤；通过检测装置设定电池充、放电循环次数；

b)采集步骤；通过信号采集单元采集发动机起动过程的电池电压V1，起动电流I1，发动机起动后电池电压V2，电池电流I2；电池充、放电循环时电池温度，放电时的电池余量(SOC)；

d)计算步骤1；根据采集步骤采集的信号通过内阻计算公式：Rbatt＝(V2-V1)/(I1-I2)计算电池的内阻。

e)计算步骤2；根据采集步骤采集的信号，计算步骤1计算电池的内阻，通过计算公式将电池性能(SOF)这个变量，简化成一个可量化的电池性能(SOF)数据；电池每完成n次充放电循环，更新一次电池性能(SOF)值，并通过内阻做修正；