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基于大数据的动力电池健康评估技术简析
时间:2020-09-25 09:30来源:北京理工新源 作者:BITNEI

虽然目前电动汽车的保有量越来越多,但是与燃油车相比在市场和技术上还显稚嫩。消费者对于电动汽车的购买信心还显不足,究其原因主要有以下几个:续航里程焦虑、电池性能衰退、安全问题、二手车交易贬值严重等。这些原因无疑都与动力电池相关,作为电动车上价值最高的零部件,电池性能的好坏,直接影响到车辆的性能和车主的消费信心。
 

动力电池作为电动汽车的能量来源,是保证车辆运行的关键。同时,电池对环境温度和工况比较敏感,其在不同环境下的性能和安全状态对保障车辆安全平稳运行十分重要。因此,对于车用动力电池的健康评估不应该仅以剩余最大可用容量或内阻作为评定标准,而是需要综合容量、阻抗、一致性、均衡效果、自放电率等多维度进行评估。北理新源依托电动车辆国家工程实验室,从动力电池衰退机理层面进行深入研究,寻找衰退原因,发现提取衰退特征,设定大数据分析模型特征目标,到最终形成以数据驱动方法为基础的电池健康评估方案。

本次内容以电池自放电维度为例,作为电池健康评估系列开篇,通过真实车辆数据分析结果,探究自放电率对动力电池健康状态的影响。自放电率特征选取车辆停车时间大于24小时的数据片段,从而得到单位时间内电芯压降的大小,作为自放电率指标的衡量指标。

图1 某车辆事故前自放电率随时间变化

 

如图1所示为某车辆发生事故前该车自放电率(mV/h)随运营时间的记录。从图中可以看出,在2019年车辆自放电率一直接近于零,电池在这个指标方面状态表现一直很好。但是到了2020年,自放电率开始有所增大,在1月份出现超过1mV/h的现象。然后到5月份,最高和最低单体自放电率达到了9.3mV/h和8mV/h,随后车辆发生严重事故。

图2 同一型号状态良好车辆自放电率随时间变化

 

与之的同型号另一辆电池状态良好车辆的自放电率如图2所示,自放电率在2020年之前两车表现基本一致,比较接近于0轴。进入2020年后,两车自放电率均有所增大,但是正常车辆增大幅度较小,而事故车辆急剧增大几十倍,在某种程度上说明自放电率对于车辆状态有很好的表征作用。

 

撰稿:石文童
审核:刘   鹏
 





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