一种动力电池安全性的提升方法和系统与流程

本发明属于新能源汽车电池，具体涉及一种动力电池安全性的提升方法和系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车保有量迅速增加，涉及新能源汽车的安全事故日益频发。数据显示，新能源汽车事故中动力电池相关的安全事故占据很大比重，动力电池安全问题已成为新能源汽车行业发展的拦路虎。防止动力电池热失控，提高动力电池安全性能，迫在眉睫。

2、现有新能源电动车的动力电池的开发上，动力电池管理系统的控制策略，包括动力电池全生命周期的质量安全标准与国内新能源基础设施都不够完善，导致新能源汽车中动力电池的使用容易超出安全使用边界，并且会存在终端用户在动力电池质保寿命的基础之外，擅自将私家车用作出行版的情况，从而导致新能源汽车中的动力电池极易出现超期服役的情况，使得动力电池各项性能严重退化，不仅影响驾驶体验，同时增加耗损期失效概率，极端情况下可能会出现无法具体界定的安全风险，从而影响动力电池使用安全性。

技术实现思路

1、基于动力电池在使用一段时间之后电池性能会发生变化，从而导致当前的电池控制策略无法与当前电池性能匹配，因此为了在电池的全生命周期更合理的使用动力电池，以提高动力电池的使用安全性和电池寿命，本发明提出一种动力电池安全性的提升方法和系统。

2、实现本发明目的之一的动力电池安全性的提升方法，包括：

3、s1、获取电池包当前的运行状态；所述电池包的运行状态包括：当前的电池电压、总电流、各个单体电芯的电压和温度、soh、soc、电池相关报警；

4、s2、根据电池包的运行状态调整电池包的多个最优控制策略；所述多个最优控制策略在软件开发测试完成及验证通过后导入车辆的bms中，车辆采用该最优控制策略对电池包进行全生命周期管理。所述电池包的控制策略包括：电池包的水冷策略、电池包的充电策略、电池的防浮充策略和电池包的可用电量调整策略。

5、步骤s1中，得到电池包的运行状态的方法为：bms通过读取电池包内的电流传感器、温度传感器和压力传感器获取到实时的电流、温度和压力；bms通过自身的采集芯片获取各个单体电芯的电压值，进而通过绝缘检测的算法得到电阻值；bms通过与整车连接的低压通讯线获得整车报文，通过对报文的分析得到与电池故障相关的告警。

6、进一步地，步骤s2中，电池包的水冷策略的调整方法包括：

7、当多次出现电池包温度过高告警时，在行驶和/或快充工况下，降低当前水冷策略中的第一预设温度和/或第二预设温度；所述第一预设温度即使水冷开启时电池包的整包温度所要达到的温度值；所述第二预设温度即使水冷关闭时电池包的整包温度所要达到的温度值。

8、最优水冷策略对比于现有水冷策略，冷却水温度更低，电池包的水冷冷却的时间延长，从而更好的维持电池包的温度在一个较低的水平；一般当前的水冷策略为初始默认水冷策略。

9、由于电池在温度高的场景下进行充放电时，电芯里面的极性物质也会更加活跃，对电池寿命和安全性都有较大的影响，进一步地，步骤s2中，电池包的控制策略包括电池包的最优充电策略，其调整方法包括：

10、当多次出现瞬时或者末端工作电流过大和/或充电过流报警时，根据电池包温度降低电池包的充电倍率和充电电流；从而合理延长充电时间以控制当电池包处于充电工况时的温升，以提高电池包的使用寿命。

11、为了避免整车在满充静置后数次重复进入充电，或者以极小涓流电流充电，导致电池始终处于满充或者超soc窗口使用状态，降低电池服役寿命，进一步地，还需对电池包的控制策略中的电池包的防浮充策略进行调整，其调整方法包括：当电芯处于满充状态时，如果当前的soc低于设定值，则允许充电，否则不允许对电池进行充电。

12、进一步地，步骤s2中，所述电池包的控制策略包括电池包的可用电量策略，其调整方法包括：

13、当车辆的累计行驶里程达到设定里程时，根据车辆累计行程里程对应降低电池包的soc的上下限；如当车辆累计行驶里程为10000km～150000km时，充电时的soc的范围调整为1％～85％；当车辆累计行驶里程为150000km～300000km时，充电时的soc的范围调整为1％～70％；此上限值的设置基于电芯的循环寿命测试或经验值。

14、对可用电量的调整可以限制电池包过度使用而失效从而在行驶或充电工况下产生危险工况的出现，进而提高动力电池使用的安全性。

15、实现本发明目的之二的一种动力电池安全性的提升系统，包括电池包运行状态获取模块和电池包控制策略调整模块；电池包运行状态获取模块用于根据电池包的实时数据得到电池包的运行状态；电池包控制策略调整模块用于根据电池包的运行状态确定电池包的最优控制策略。

16、进一步地，电池包控制策略调整模块包括水冷策略调整模块，用于当多次出现电池包温度过高告警时，在行驶和/或快充工况下，降低当前水冷策略中的第一预设温度和/或第二预设温度；所述第一预设温度即使水冷开启时电池包的整包温度所要达到的温度值；所述第二预设温度即使水冷关闭时电池包的整包温度所要达到的温度值。

17、进一步地，电池包控制策略调整模块包括第一充电策略调整模块，用于当多次出现瞬时或者末端工作电流过大和/或充电过流报警时，根据电池包温度降低电池包的充电倍率和充电电流。

18、进一步地，所述电池包控制策略调整模块包括第二充电策略调整模块，用于当电芯处于满充状态时，如果当前的soc低于设定值，则允许充电，否则不允许对电池进行充电。

19、进一步地，所述电池包控制策略调整模块包括防浮充策略调整模块，用于当电芯处于满充状态时，如果当前的soc低于设定值，则允许充电，否则不允许对电池进行充电。

20、进一步地，电池包控制策略调整模块包括可用电量策略调整模块，用于当车辆累计行驶较长里程时，根据车辆累计行程里程降低电池包的soc的上下限。

21、有益效果：

22、1、便于实施；只需将新的软件刷入bms中即可；

23、2、可以有效提升动力电池的安全性，避免因为过温、过流、过压、浮充等导致的动力电池安全事故；

24、3、可以提高动力电池的寿命，保证动力电池在全生命周期内均可安全使用，取消退役soh限制，不根据soh来判定电动车是否退役，延伸至整车自然退役。

技术特征：

1.一种动力电池安全性的提升方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的动力电池安全性的提升方法，其特征在于，步骤s2中，所述电池包的控制策略包括电池包的最优水冷策略，其调整方法包括：

3.如权利要求1所述的动力电池安全性的提升方法，其特征在于，步骤s2中，所述电池包的控制策略包括电池包的最优充电策略，其调整方法包括：

4.如权利要求1所述的动力电池安全性的提升方法，其特征在于，步骤s2中，所述电池包的控制策略包括电池包的防浮充策略，其调整方法包括：

5.如权利要求1所述的动力电池安全性的提升方法，其特征在于，步骤s2中，所述电池包的控制策略包括电池包的可用电量策略，其调整方法包括：

6.一种如权利要求1所述方法的动力电池安全性的提升系统，其特征在于，包括电池包运行状态获取模块和电池包控制策略调整模块，所述电池包运行状态获取模块用于根据电池包的实时数据得到电池包的运行状态；所述电池包控制策略调整模块用于根据电池包的运行状态确定电池包的最优控制策略。

7.如权利要求6所述的动力电池安全性的提升系统，其特征在于，所述电池包控制策略调整模块包括水冷策略调整模块，用于当多次出现电池包温度过高告警时，在行驶和/或快充工况下，降低第一预设温度和/或第二预设温度；所述第一预设温度为使水冷开启时电池包的整包温度所要达到的温度值；所述第二预设温度为使水冷关闭时电池包的整包温度所要达到的温度值。

8.如权利要求6所述的动力电池安全性的提升系统，其特征在于，所述电池包控制策略调整模块包括第一充电策略调整模块，用于当多次出现瞬时或者末端工作电流过大和/或充电过流报警时，根据电池包温度降低电池包的充电倍率和充电电流。

9.如权利要求6所述的动力电池安全性的提升系统，其特征在于，所述电池包控制策略调整模块包括第二充电策略调整模块，用于当电芯处于满充状态时，如果当前的soc低于设定值，则允许充电，否则不允许对电池进行充电。

10.如权利要求6所述的动力电池安全性的提升系统，其特征在于，所述电池包控制策略调整模块包括可用电量策略调整模块，用于当车辆累计行驶里程达到设定里程时，根据车辆累计行程里程降低电池包的soc的上下限。

技术总结
本发明公开了一种动力电池安全性的提升方法和系统，根据电池包的实时数据得到电池包的运行状态；根据电池包的运行状态调整电池包的控制策略，对电池包进行全生命周期管理。本发明通过调整动力电池管理系统中电池包的控制策略，可以在电池的全生命周期更合理的使用动力电池，以提高动力电池的使用安全性，避免因为过温、过流、过压、浮充等导致的动力电池安全事故；同时可以提高动力电池的寿命，保证动力电池在全生命周期内均可安全使用；且本发明便于实施，只需将包含本发明所述的电池包最优控制策略的软件刷入BMS中即可。

技术研发人员：龚璐琪,汪森,朱飞雄,柯灿
受保护的技术使用者：神龙汽车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12