一种动力电池衰减控制方法及装置、一种车辆与流程

本技术涉及电池，特别是涉及一种动力电池衰减控制方法及装置、一种车辆。

背景技术：

1、随着新能源汽车的普及，以及用户对新能源车的要求越来越高，为了解决用户对新能源汽车的里程焦虑、充电时间焦虑，目前采用的方案是动力电池包能量越来越高，充电时间越来越短。动力电池包能量高，意味着每个电池包需要更多的电芯，充电时间短则需要更大的充电功率，而大功率充电，会加速锂电池的老化，影响用户的体验。

2、而锂电池生产厂家在设计动力电池包时，充电功率会随着老化而随之调整，通常充电功率跟电池的健康状态soh(state of health，简称soh)强相关，车载电池管理系统bms(battery management system，简称bms)会计算车辆当前的soh值，但由于硬件条件的限制，车辆无法存储大量数据。同时当前使用快充的动力电池越来越多，快充状态下，用传统的安时积分无法准确估算soh值，导致电池实际已经衰减，但充电功率未及时调整，从而变相提高了电池的充放电功率，加速电池的老化。

3、虽然现有文献cn115101836a公开了一种云端融合的电池系统管理方法及装置，但是该方案重点是通过改变均衡策略以解决动力电池不一致性问题，并未反向将结果反馈到车端进行寿命控制。此外，虽然现有文献cn117452262a公开了一种电池包寿命的评估方法、评估装置及测试设备，但是该文献是结合电池包内不同电池的散热设计来优化电池包结构设计，从而延长电池包使用寿命，并没有公开如何对动力电池进行衰减控制。同时，虽然现有文献cn117805628a公开了一种基于等效电路参数的电池状态定量评价方法，但是该文献仅仅是基于混合功率脉冲测试进行参数辨识，探究充电倍率对参数变化的影响，并没有公开如何对动力电池进行衰减控制。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种动力电池衰减控制方法及装置、一种车辆，用于解决如何对动力电池进行衰减控制的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种动力电池衰减控制方法，应用于云端，包括以下步骤：

3、根据拟合容量保持率确定出用于调节充电电流上限值的目标参数；

4、将所述动力电池的实际充电时间与标准充电时间进行比对；在所述实际充电时间与所述标准充电时间不相等时，对所述目标参数进行调整；在所述实际充电时间与所述标准充电时间相等时，不对所述目标参数进行调整；

5、将未调整的目标参数或者调整后的目标参数下发至车载终端，以使所述车载终端对所述动力电池进行衰减控制。

6、于本技术的一实施例中，获取所述拟合容量保持率的过程包括：

7、从动力电池的充电数据中读取充电状态，并基于所述充电状态识别所述动力电池的充电工况，所述充电工况包括：快充工况、慢充工况；

8、按照识别出的充电工况计算所述动力电池每次充电时的充电容量，并根据所述动力电池每次充电时的充电容量，计算每次充电后所述动力电池中每个电池单体的容量保持率；

9、将每次计算结果对应的所有电池单体中的最小容量保持率作为所述动力电池的每次计算容量保持率；

10、对历史每次计算容量保持率进行关联，得到所述动力电池的历史容量保持率；

11、对所述动力电池的历史容量保持率进行拟合，得到所述动力电池中所有电池单体的容量保持率；以及，将拟合结果对应的所有电池单体中的最小容量保持率作为所述动力电池的拟合容量保持率。

12、于本技术的一实施例中，按照慢充工况计算所述动力电池每次充电时的充电容量，并根据所述动力电池每次充电时的充电容量，计算每次充电后所述动力电池中每个电池单体的容量保持率的过程包括：

13、从所述充电数据中读取充电电流、充电初始荷电状态和充电结束荷电状态；

14、对所述充电电流进行积分，计算所述动力电池在慢充工况下每次充电时的充电容量，有：q＝∫i dt；式中，i表示充电电流，q表示动力电池在慢充工况下每次充电时的充电容量，t表示实际充电时间；

15、基于所述动力电池每次充电时的充电容量、电池单体的额定容量、所述充电初始荷电状态和所述充电结束荷电状态，计算每次充电后所述动力电池中电池单体的容量保持率，有：

16、

17、式中，δq表示所述动力电池中电池单体的容量保持率；

18、q0表示电池单体的额定容量；

19、soc1表示充电初始荷电状态；

20、soc0表示充电结束荷电状态。

21、于本技术的一实施例中，按照快充工况计算所述动力电池每次充电时的充电容量，并根据所述动力电池每次充电时的充电容量，计算每次充电后所述动力电池中每个电池单体的容量保持率的过程包括：

22、从快充工况下的充电数据片段中截取恒流片段，并通过电流积分计算所述恒流片段的充电容量，记为q1；以及，将此时的充电平均电流记为

23、计算快充工况下的充电数据片段的平均温度或者温度中位数，记为并提取所述恒流片段中每个电池单体的充电初始电压v0和充电结束电压v1；

24、通过预先或实时得到的标准电压-容量曲线生成在充电平均电流平均温度或者温度中位数下的电压-容量曲线，记为目标曲线；

25、基于所述目标曲线、所述恒流片段中每个电池单体的充电初始电压v0和充电结束电压v1，分别计算充电初始电压v0对应的充电容量q2、充电结束电压v1对应的充电容量q3；并根据计算出的恒流片段的充电容量q1、充电初始电压v0对应的充电容量q2、充电结束电压v1对应的充电容量q3，计算每次充电后所述动力电池中电池单体的容量保持率。

26、于本技术的一实施例中，根据计算出的恒流片段的充电容量q1、充电初始电压v0对应的充电容量q2、充电结束电压v1对应的充电容量q3，计算每次充电后所述动力电池中电池单体的容量保持率，有：

27、

28、式中，δq表示所述动力电池中电池单体的容量保持率。

29、于本技术的一实施例中，生成标准电压-容量曲线的过程包括：

30、获取动力电池同款全新电芯，并将对应的充电温度范围ta～tb分成n份，记为[t1，t2，...，tn]；以及将对应的充电倍率最高值设定为c，并将充电倍率分成m份，记为[c1，c2，...，cm]；

31、对不同温度和不同充电倍率组合后进行表征测试，得到所述全新电芯在不同温度和不同充电倍率下的电压-容量曲线，作为所述标准电压-容量曲线。

32、于本技术的一实施例中，在所述实际充电时间与所述标准充电时间不相等时，对所述目标参数进行调整的过程包括：

33、当所述实际充电时间大于所述标准充电时间时，对所述目标参数进行调大；

34、当所述实际充电时间小于所述标准充电时间时，对所述目标参数进行调小。

35、于本技术的一实施例中，根据所述拟合容量保持率确定出用于调节充电电流上限值的目标参数的过程包括：将所述拟合容量保持率作为所述目标参数。

36、本技术还提供一种动力电池衰减控制方法，应用于车载终端，所述方法包括以下步骤：

37、接收云端下发的未调整的目标参数或者调整后的目标参数；

38、将未调整的目标参数或者调整后的目标参数作为充电控制信号发送给整车控制器，并通过所述整车控制器将所述充电控制信号转发给车载电池管理系统；

39、通过所述车载电池管理系统将未调整的目标参数或者调整后的目标参数，与所述动力电池在出厂时的初始电流进行相乘，得到调整后的充电电流上限值；

40、按照调整后的充电电流上限值执行所述动力电池的充电过程，以对所述动力电池进行衰减控制。

41、本技术还提供一种动力电池衰减控制装置，应用于云端，所述装置包括有：

42、目标参数模块，用于根据拟合容量保持率确定出用于调节充电电流上限值的目标参数；

43、参数调整模块，用于将所述动力电池的实际充电时间与标准充电时间进行比对；在所述实际充电时间与所述标准充电时间不相等时，对所述目标参数进行调整；在所述实际充电时间与所述标准充电时间相等时，不对所述目标参数进行调整；

44、参数下发模块，用于将未调整的目标参数或者调整后的目标参数下发至车载终端，以使所述车载终端对所述动力电池进行衰减控制。

45、本技术还提供一种动力电池衰减控制装置，应用于车载终端，所述装置包括有：

46、参数接收模块，用于接收云端下发的未调整的目标参数或者调整后的目标参数；

47、电池衰减控制模块，用于将未调整的目标参数或者调整后的目标参数作为充电控制信号发送给整车控制器，并通过所述整车控制器将所述充电控制信号转发给车载电池管理系统；以及，通过所述车载电池管理系统将未调整的目标参数或者调整后的目标参数，与所述动力电池在出厂时的初始电流进行相乘，得到调整后的充电电流上限值；以及，按照调整后的充电电流上限值执行所述动力电池的充电过程，以对所述动力电池进行衰减控制。

48、本技术还提供一种车辆，所述车辆包括有如上述所述的动力电池衰减控制装置。

49、如上所述，本技术提供一种动力电池衰减控制方法及装置、一种车辆，具有以下有益效果：

50、本技术通过对动力电池的历史容量保持率进行拟合，得到动力电池中所有电池单体的容量保持率；再将拟合结果对应的所有电池单体中的最小容量保持率作为动力电池的拟合容量保持率，并根据拟合容量保持率确定出用于调节充电电流上限值的目标参数；再然后将动力电池的实际充电时间与标准充电时间进行比对；在实际充电时间与标准充电时间不相等时，对目标参数进行调整；在实际充电时间与标准充电时间相等时，不对目标参数进行调整；最后将未调整的目标参数或者调整后的目标参数下发至车载终端，以使车载终端对动力电池进行衰减控制。由此可知，本技术结合历史估算的容量保持率进行拟合，排除偶然估算出现巨大偏差的情况，得到当前的容量保持率；然后根据当前的容量保持率设定一个参数，并基于实际充电时间与标准充电时间的比对结果确定是否需要改变原始设定的参数，从而可以有效避免动力电池过充过放的情况，预防动力电池的快速衰减，并且本技术还可以通过结合云服务器，实现快速对车端的充放电策略进行修正。