[发明专利]一种动力电池衰减一致性管理方法

说明书

本发明公开了一种动力电池衰减一致性管理方法，包括预先测量各影响因子与动力电池SOH之间的对应关系；在电池系统在线使用过程中，电池管理系统监测各电池单体的SOH值，并记录各电池单体的SOH变化速率、温度、充放电倍率、充放电截止电压；判断动力电池的SOH离散度是否大于预设SOH容许离散度，若是，根据预先测量的影响因子与电池SOH之间的对应关系、在使用中监测到的SOH与各影响因子之间的关系比较出SOH离散度增加的主要参数因子，并根据预先测量的SOH与各影响因子之间的关系调节在使用过程中各影响因子的参数设置。本发明的优点在于：动态调节电池在使用过程中的参数以此来尽可能的使得电池系统中的各电池单体离散度最小，保持电池单体的一致性。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种动力电池衰减一致性管理方法。

背景技术

电池作为电动汽车主要储能装置，是电动汽车的关键部件，其性能和安全特性直接影响电动汽车的性能。锂离子动力电池在电动汽车使用过程中会有性能衰退，比如容量下降、内阻变大、自放电率变大等。锂离子电池在寿命衰减过程中，内部会发生副反应，主要消耗在内部钝化膜增厚，这直接导致容量衰减和内阻增加；现有技术中，电池普遍存在循环寿命短，使用受温度影响等缺点，而车辆的环境，又容易造成电池包中各单元之间的不均衡。如果对于单体电池状态估计不准确，会导致电池组内电池性能失衡，影响电池组整体寿命和电池的均衡性一致性，甚至由于可能导致电池过充过放而出现电池内部短路或爆炸。准确地辨识电池剩余容量和衰退特征参数的关系，做到在线辨识电池衰退行为，成为电池系统精细化设计和成本优化控制的关键技术。

仅仅辨识电池的衰退行为，准确的估计电池系统的SOH是不够的。电池即使制造分选过后，完全一致，在使用过程中，由于各单体电池间充电接受能力的差异、自放电率的差异、温度分布的差异等，可能会导致各电芯的参数呈现发散趋势，电池系统内单体离散度加大，个别电池SOH衰减加剧，进而引发电池整组失效，影响整个电池系统的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种动力电池衰减一致性管理方法，用于在电池的使用过程中监测动力电池的衰减状态，并根据衰减状态动态调节电池的充放电等使用策略，减少因为电池的衰退造成的电池使用风险。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种动力电池衰减一致性管理方法，

预先测量各影响因子与动力电池SOH之间的对应关系；

在电池系统在线使用过程中，电池管理系统监测各电池单体的SOH值，并记录各电池单体的SOH变化速率、温度、充放电倍率、充放电截止电压；

判断动力电池的SOH离散度是否大于预设SOH容许离散度，若是，根据预先测量的影响因子与电池SOH之间的对应关系、在使用中监测到的SOH与各影响因子之间的关系比较出SOH离散度增加的主要参数因子，并根据预先测量的SOH与各影响因子之间的关系调节在使用过程中各影响因子的参数设置。

影响因子包括温度、充放电倍率、充放电截至电压，预先测量的数据包括：

测量电池SOH变化与温度的相关性；

测量电池SOH变化与充电倍率的相关性；

测量电池SOH变化与充放电截止电压的相关性。

当SOH离散度超出预设的SOH容许离散度时，检索SOH衰减速度快的电池单体的温度、充放电倍率、充放电截止电压；以及SOH衰减速度慢的电池单体的温度、充放电倍率、充放电截止电压，结合预先测量的各影响因子与SOH变化的对应关系，比较影响因子中影响SOH衰退的主要参数因子。

根据比较得到的影响SOH衰退的主要参数因子，控制主要参数因子向衰减速度慢的单体电池中对应的影响因子数值方向调节。

预设SOH容许离散度设置为3％。