一种电池劣化的监控方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电池劣化的监控方法。
【背景技术】
[0002]电池在使用一定时间后，就会出现电池性能衰减现象，这种现象也称为电池劣化，而若干个单体电池组成电池包后，电池包内的电池劣化就会影响整个电池包的使用，电池包使用在混合动力和纯电动汽车上，如果不能及时监控到电池包内电池的劣化程度，就可能会造成汽车无法正常使用，甚至可能会出现一些安全事故。而电池包内的电池劣化程度如何，何时需要更换新的电池包，是混合动力汽车行业中需要解决的一个课题。
【发明内容】
[0003]本发明旨在提供一种操作简单、可为混合动力汽车用电池包更换周期的制定提供依据的电池劣化的监控方法。
[0004]本发明通过以下方案实现:
[0005]—种电池劣化的监控方法，按以下步骤进行，
[0006]( I )基准态的测量与计算:取若干个未使用的电池包，在25±3°C环境下，使用一定大小的电流将电池包的残余电量放完，搁置一定时间，使用一定大小的充电电流对电池包充满电，按一定频率测量每个电池包的充电温度及对应的充电时间；之后搁置一定时间，再测量每个电池包的充电态内阻；然后使用一定大小的放电电流将已充满电的电池包全部电量放完，按一定频率测量每个电池包的放电温度及对应的放电时间；如果是镍氢电池，放残余电及后续步骤的放完电一般是以放电至截止电压为nX (0.9?1.0) V表示，如果是锂离子电池，放残余电及后续步骤的放完电一般是以放电至截止电压为η X (2.75?3.0) V表示，其中η为电池包的单体电池数量；
[0007]计算若干电池包的充电态内阻的平均值Rs;
[0008]每个电池包均依据测得的最低充电温度值及充电时间、最高充电温度值和充电时间，测算出每个电池包的充电温度上升的平均速度并求平均值Vs充.’
[0009]每个电池包均依据最低放电温度值及放电时间、最高放电温度及放电时间，测算出每个电池包的放电温度上升的平均速度并求平均值Vs敗；
[0010]( II )待评价电池包的测量:按照与步骤(I )相同的测量条件与计算方法，但采用经过车载使用需要评价的电池包，在25±3°C环境下，获得待评价电池包的充电态内阻R、电池包充电温度上升的平均速度V7g和电池包放电温度上升的平均速度;
[0011 ] (III)按下述规则判定待测电池包内电池的劣化:
[0012](I)当R彡1.5XR准且V充彡1.8XV*充且V放彡1.8XV*放时，判定电池包内的电池未劣化；电池包正常，可继续使用；
[0013](2)当 1.5XR准 < R < 2.5XR准或 1.8XV准充 < 乂充 < 5.0XV准充或 1.8XV准放< Va < 5.0XVs I时，判定电池包内的电池轻微劣化，此时需将电池包的使用条件如充放电倍率的大小进行限制，并可适当采取一些措施如小电流多次深度充放电等来恢复电池性會K ;
[0014](3)当2.5XR准彡R <4.0XR准或5.0XV准充彡乂充< 10.0XV准充或5.0XV准放^ να< 10.0XVs |时，判定电池包内的电池中度劣化；此时电池包必须经过专业检测维护，再经测试基本正常方可继续使用，否则必须更换新的电池包；
[0015](4)当R彡4.0XR准或V充彡10.0XV准充或V放彡10.0XV准放时，判定电池包内的电池为重度劣化此时电池包基本就不能继续使用了，需更换新的电池包。
[0016]所述放残余电量的电流为0.5C?1.0C，所述充电电流为0.5C?1.0C，所述放电电流为1.0C?2.0C。
[0017]—般情况下，所述搁置时间为I?4h。
[0018]本发明的一种电池劣化的监控方法，操作简单，可监控电池包在经使用后其内部的电池劣化程度，并可根据监控检测到的电池包内电池劣化程度所对应的汽车行驶里程或使用时间，来制定车载电池包维护更换的行驶里程或使用时间，保证电池包使用性能和使用寿命的同时又提高了混合动力汽车的安全性。
【具体实施方式】
[0019]以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于实施例之表述。
[0020]实施例1
[0021]—种电池劣化的监控方法，按以下步骤进行，
[0022]( I )基准态的测量与计算:取若干个未使用的电池包，在25±3°C环境下，使用一定大小的电流将电池包的残余电量放完，搁置一定时间，使用一定大小的充电电流对电池包充满电，按一定频率测量每个电池包的充电温度及对应的充电时间；之后搁置一定时间，再测量每个电池包的充电态内阻；然后使用一定大小的放电电流将已充满电的电池包全部电量放完，按一定频率测量每个电池包的放电温度及对应的放电时间；如果是镍氢电池，放残余电及后续步骤的放完电一般是以放电至截止电压为η X (0.9?1.0) V表示，如果是锂离子电池，放残余电及后续步骤的放完电一般是以放电至截止电压为nX (2.75?3.0)V表示，其中η为电池包的单体电池数量；放残余电量的电流为0.5C?1.0C，充电电流为0.5C?1.0C，放电电流为1.0C?2.0C，搁置时间一般为I?4h。
[0023]计算若干电池包的充电态内阻的平均值Rs ；
[0024]每个电池包均依据测得的最低充电温度值及充电时间、最高充电温度值和充电时间，测算出每个电池包的充电温度上升的平均速度并求平均值Vs充.’
[0025]每个电池包均依据最低放电温度值及放电时间、最高放电温度及放电时间，测算出每个电池包的放电温度上升的平均速度并求平均值Vs敗；
[0026]( II )待评价电池包的测量:按照与步骤(I )相同的测量条件与计算方法，但采用经过车载使用需要评价的电池包，在25±3°C环境下，获得待评价电池包的充电态内阻R、电池包充电温度上升的平均速度V7g和电池包放电温度上升的平均速度;
[0027](III )按下述规则判定待测电池包内电池的劣化:
[0028](I)当R彡1.5XR准且V充彡1.8XV准充且V放彡1.8XV准放时，判定电池包内的电池未劣化；电池包正常，可继续使用；
[0029](2)当 1.5XR准 < R < 2.5XR准或 1.8XV准充 < 乂充 < 5.0XV准充或 1.8XV准放< Va < 5.0XVs I时，判定电池包内的电池轻微劣化，此时需将电池包的使用条件如充放电倍率的大小进行限制，并可适当采取一些措施如小电流多次深度充放电等来恢复电池性會K ;
[0030](3)当2.5XR准彡R <4.0XR准或5.0XV准充彡乂充< 10.0XV准充或5.0XV准放1-OXVm |时，判定电池包内的电池中度劣化；此时电池包必须经过专业检测维护，再经测试基本正常方可继续使用，否则必须更换新的电池包；
[0031](4)当R彡4.0XR准或V充彡10.0XV准充或V放彡10.0XV准放时，判定电池包内的电池为重度劣化此时电池包基本就不能继续使用了，需更换新的电池包。
[0032]例如:
[0033]电池包为240只单体镍氢电池D6000串联组成(20组相互串联，每组由12只单体镍氢电池D6000串联组成)，取十个编号为1#?10#的未使用的电池包进行基准态的测量与计算，在25±3°C环境下，使用1.0C的充电电流充满电，每个Imin测量每个电池包的充电温度及对应的充电时间；搁置lh，测量电池包的充电态内阻，使用1.0C的放电电流放电至截止电压240V，每个Imin测量每个电池包的充电温度及对应的充电时间。
[0034]测量得到的电池包充电态内阻为:1#为770.3m Ω，2 #为767.2m Ω，3 #为750.6m Ω，4#为 748.4ι?Ω，5 #为 753.2ι?Ω，6 #为 747.6ι?Ω，7 #为 750.2ι?Ω，8 #为 745.8ι?Ω，9 #为751.2m Ω，10#为756.2m Ω，计算得到充电态内阻的平均值即基准值R准为754.07m Ω。
[0035]获取每个电池包的最低充电温度、最高充电温度、最低放电温度、最高放电温度及其对应的充电时间，数据如下:
[0036]1#:最低充电温度为25°C，对应的充电时间为Omin ；
[0037]最高充电温度为30.2°C，对应的充电时间为60min ；
[0038]最低放电温度为25.3°C，对应的放电时间为Omin ；
[0039]最高放电温度为31.5°C，对应的放电时间为59min ；
[0040]计算得到1#电池包的充电温度上升的平均速度为5.20C /h.’1#电池包的放电温度上升的平均速度为6.31°C /h ;
[0041]2#:最低充电温度为25°C，对应的充电时间为Omin ；
[0042]最高充电温度为29°C，对应的充电时间为59min ；
[0043]最低放电温度为25°C，对应的放电时间为Omin ；
[0044]最高放电温度为31.4°C，对应的放电时间为59min ；
[0045]计算得到2#电池包的充电温度上升的平均速度为4.070C /h ；2 #电池包的放电温度上升的平均速度为6.51°C /h ;
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