[发明专利]一种电池峰值功率的估计方法及装置

说明书

本申请公开了一种电动汽车或电动车电池的峰值功率的估计方法及装置，用于避免峰值电流估计过大，产生电池过温现象，提高了电池的安全性能。本申请方法包括：获取待测电池的当前时刻的电压、当前时刻的电流、当前时刻的荷电状态和当前时刻的温度；根据电池工作温度约束条件和当前时刻的温度确定第一持续峰值电流；根据端电压约束条件和当前时刻的电压确定待第二持续峰值电流；根据电池荷电状态约束条件和当前时刻的荷电状态确定第三持续峰值电流；根据第一持续峰值电流、第二持续峰值电流和第三持续峰值电流确定最小持续峰值电流；根据最小持续峰值电流确定峰值电压；根据最小持续峰值电流和峰值电压确定待测电池的峰值功率。

技术领域

本申请涉及电池领域，尤其涉及一种电动车动力电池的峰值功率的估计方法及装置。

背景技术

电动汽车、新能源汽车等以电力为动力的新型车辆越来越广泛。动力电池峰值功率为在短时间内(通常为10s、60s等)动力电池所允许放出或充入的最大持续功率，其中，电池峰值功率包括充电峰值功率和放电峰值功率两种。

现有方案中，一方面通过建立电池等效电路模型，基于模型的端电压约束条件计算得到基于电压约束的峰值电流估计值；另一方面基于电池荷电状态(state of charge，SOC)约束条件计算得到基于SOC约束的峰值电流估计值。将基于以上两种约束条件的峰值电流估计值取最小值，即得到最终的峰值电流估计值，再用该值代入电池模型状态方程中得到对应电压值，将峰值电流与对应电压相乘得到最终峰值功率估计值。

现有方案中，没有考虑电池工作温度的限制，导致预测结果可能偏大，导致电池在运行过程中出现过温现象，影响电池安全性能。

发明内容

本申请实施例提供了一种电池峰值功率的估计方法及装置，用于在电池峰值功率估计的过程中考虑工作温度影响，避免峰值电流估计过大，产生电池过温现象，提高电池的安全性能。

本申请第一方面提供了一种电池峰值功率的估计方法，包括：获取待测电池的当前时刻的电压、当前时刻的电流、当前时刻的荷电状态和当前时刻的温度；在不同的约束条件下测量待测电池的持续峰值电流，首先根据电池工作温度约束条件和当前时刻的温度确定待测电池在一段时间间隔内的第一持续峰值电流；其次根据端电压约束条件和当前时刻的电压确定待测电池在一段时间间隔内的第二持续峰值电流；然后根据电池荷电状态约束条件和当前时刻的荷电状态确定待测电池在一段时间间隔内的第三持续峰值电流；比较第一持续峰值电流、第二持续峰值电流和第三持续峰值电流的大小并确定最小持续峰值电流；根据最小持续峰值电流确定待测电池在一段时间间隔内的峰值电压；根据最小持续峰值电流和峰值电压确定待测电池在一段时间间隔内的峰值功率。本申请实施例中，在考虑荷电状态约束条件和端电压约束条件的同时，考虑电池工作温度约束条件对峰值电流的影响，避免峰值电流估计过大，产生电池过温现象。提高了电池的安全性能。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第一种实现方式中，根据电池工作温度约束条件和当前时刻的温度确定待测电池在一段时间间隔内的第一持续峰值电流包括：获取电池工作温度上限；根据电池工作温度上限和当前时刻的温度确定电池允许最大温升；根据预置的电池等效电路模型和电池允许最大温升确定第一计算公式，并得到第一持续峰值电流。本实现方式中，根据电池工作温度上限确定电池允许最大温升，确保电池的变化温度不超过电池允许最大温升，提高了电池的安全性能。

在一种可能的设计中，在本申请实施例第一方面的第二种实现方式中，根据预置的电池等效电路模型和电池允许最大温升确定第一计算公式，并得到第一持续峰值电流包括：根据预置的电池等效电路模型、电池允许最大温升建立电池热模型，并得到第一等效公式：其中，I为等效电流，R₀为欧姆内阻，R₁为极化内阻，t为时间，T_amb为环境温度，T_cell电池温度，h为电池换热系数，A是换热面积，m为电池质量，c为电池比热容；根据第一等效公式确定第一计算公式：