[发明专利]一种退役动力电池寿命预测方法

说明书

本发明公开了一种退役动力电池寿命预测的方法，本发明针对经过筛选后状态参数相同的同型退役动力电池的寿命预测。利用动力电池充放电过程中，温度T、放电倍率C以及放电深度DOD对动力电池容量衰退影响，通过建立动力电池的充放电特性曲线和动力电池寿命模型得到动力电池寿命衰减曲线，利用寿命衰减曲线建立一个循环寿命关于容量损失率和函数关系的三维关系图，并且将该三维关系图运用到同类型的电池，就能预测出电池在全寿命周期内性能衰减的情况。本发明通过少量的计算能够快速对退役动力电池进行寿命预测，大大提高了企业的工作效率。

技术领域

本发明涉及新能源汽车的电池管理领域，具体涉及一种退役动力电池寿命预测方法。

技术背景

通常当新能源汽车动力电池剩余容量降低到初始容量的70％-80％时便无法满足车载使用要求，变成退役动力电池。但是退役动力电池经过测试、筛选、重组等环节，仍然有能力用于对电池性能要求较低的领域。

动力电池寿命测试包括循环寿命测试和日历寿命测试，但目前已有的寿命预测模型大多针对循环寿命或日历寿命提出，而电池实际使用寿命受循环工况和日历寿命的共同影响，而且，因为电池应用所处的环境千变万化，温度、放电制度等不同，都会影响电池的寿命，所以动力电池退役后，其寿命预测是一个非常复杂的过程。在工业上若对每一个退役动力电池都进行大量的实验得到剩余寿命，是非常影响企业的生产效率的，因此通过少量测试或试验建立简单有效的退役动力电池剩余寿命预测模型是非常有意义的，也是人们所期望的。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种先建立动力电池剩余寿命三维预测模型，再通过少量的计算反馈至三维模型内即可进行退役动力电池寿命预测的方法，其具体技术方案如下：

一种退役动力电池寿命预测方法，包括如下步骤：

步骤一、以若干个动力电池作为实验组，分别在不同放电倍率以及温度下进行充放电循环，记录循环寿命实验值以及循环后动力电池的剩余容量，并绘制动力电池各工况下的放电特性曲线；

步骤二、根据动力电池的剩余容量分别计算实验组各工况以及循环寿命下动力电池的容量损失率；

步骤三、根据步骤一所记录的循环寿命实验值以及步骤二所得到的容量损失率建立各工况下寿命衰减曲线；

步骤四、根据影响动力电池寿命的因素建立寿命预测模型，并将寿命预测模型与寿命衰减曲线拟合；

步骤五、根据拟合后的曲线，获得各工况下容量损失率所对应的循环寿命；

步骤六、建立放电倍率与温度的乘积、容量损失率以及循环寿命的三维图；

步骤七、求解同类型动力电池的剩余寿命时，根据步骤二计算容量损失率以及实际工况下放电倍率与温度的乘积，并代入步骤六所建立的三维图中，得到循环寿命，然后求解循环寿命与标称寿命的差值得到剩余寿命。

进一步的，所述步骤二中容量损失率求解公式为：Q_loss＝ΔQ/Q_τ×100％，其中Q_loss表示容量损失率，ΔQ表示电池容量衰减量，Q_τ为动力电池额定容量；所述电池容量衰减量通过：ΔQ＝Q_τ-Q_n获得，Q_n为电池经过n次循环后电池的剩余容量。

进一步的，所述步骤四中寿命衰减模型建立的过程如下：

S1、考虑响动力电池循环寿命的因素包括温度T，放电倍率C和放电深度DOD；

S2、由于电池的放电深度对电池的放电平台电压的影响很小，因此确定放电深度DOD为100％，并建立动力电池循环寿命模型：Q_loss＝f(T,C,t)；