本發(fā)明涉及一種汽車(chē)動(dòng)力電池技術(shù)，特別涉及一種標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)電池組容量的充電裝置及工作方法。

背景技術(shù)：

電池組是電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，其容量的大小關(guān)系到成組電池的能量密度和電動(dòng)汽車(chē)的最大行駛里程，因此確定電池組容量對(duì)電動(dòng)汽車(chē)剩余行駛里程的估計(jì)具有非常重要的意義。

電池組的容量一般指的是在一定的放電條件下從電池組內(nèi)某一個(gè)電池單體是充滿(mǎn)狀態(tài)的情況下放電至電池組內(nèi)某一個(gè)電池單體的電量完全放空所能夠釋放的電量。通常電池容量是按放電容量定義的，但是由于電動(dòng)汽車(chē)隨著工況的不同，電池的放電電流也會(huì)不同，所以根據(jù)放電過(guò)程來(lái)估算電池組的容量是不可靠的，然而電動(dòng)汽車(chē)的充電過(guò)程則是單一固定的，而且由于商用電池的庫(kù)侖效率很高，所以充電容量和放電容量基本相同，因此在電動(dòng)汽車(chē)電池組容量估算上，將充電容量近似作為電池組容量是比較合理的。但實(shí)際生活中駕駛者一般不會(huì)在電動(dòng)汽車(chē)完全沒(méi)有電量的情況下才進(jìn)行充電，一般用戶(hù)傾向于在電動(dòng)汽車(chē)電池組還有一定剩余電量的時(shí)候?qū)﹄妱?dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電，直至電池組完全充滿(mǎn)電。但是在這種情況下，利用安時(shí)積分法所計(jì)算出來(lái)的電量是充入電池組內(nèi)的電量，而不是電池組的容量。

實(shí)際上，電動(dòng)汽車(chē)電池組的初始容量是可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到，即將電池組按照標(biāo)準(zhǔn)容量測(cè)試手段進(jìn)行完全的充放，從而計(jì)算出電池組的初始容量。但由于電池在使用過(guò)程中單體的容量會(huì)發(fā)生衰減，進(jìn)而電池組的容量也會(huì)發(fā)生變化，因此即使通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出電池組的初始容量，其現(xiàn)實(shí)意義也是有限的。對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)而言，目前還沒(méi)有通過(guò)在使用過(guò)程中將電池組的剩余電量耗盡，然后再對(duì)電池組充滿(mǎn)電來(lái)估計(jì)電池組的容量的做法。雖然當(dāng)前對(duì)單體的容量衰減問(wèn)題有較深入的研究，但是由于電池組單體電池的不一致性，通過(guò)利用單體容量衰減規(guī)律的方法來(lái)預(yù)測(cè)電池組容量的衰減也是非常困難和極不準(zhǔn)確的，而且目前也確實(shí)沒(méi)有相關(guān)的研究?jī)?nèi)容。由于實(shí)驗(yàn)方法的不現(xiàn)實(shí)性和預(yù)測(cè)方法的不準(zhǔn)確性，如何精確標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)當(dāng)前電池組容量是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池組在使用中容量標(biāo)定困難的問(wèn)題，提出了一種標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)電池組容量的充電裝置及工作方法，該裝置可以為電池組提供一個(gè)完整的充電過(guò)程,并根據(jù)電池組實(shí)際充入的電量來(lái)標(biāo)定電池組的實(shí)際容量。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)電池組容量充電裝置，包括儲(chǔ)能模塊、能量轉(zhuǎn)移裝置、AC/DC變換器和調(diào)控開(kāi)關(guān)，調(diào)控開(kāi)關(guān)A端接電動(dòng)汽車(chē)電池組，另一B端為三選擇端，其中B0端為空，B1端口通過(guò)能量轉(zhuǎn)移裝置與儲(chǔ)能模塊相連接；B2端口通過(guò)AC/DC變換器與充電裝置外接電網(wǎng)相連接。

所述儲(chǔ)能模塊的能量為電動(dòng)汽車(chē)電池組標(biāo)稱(chēng)能量的25%。

所述儲(chǔ)能模塊是電池組，能量轉(zhuǎn)移裝置是雙向DCDC變換器。

所述儲(chǔ)能模塊是飛輪，能量轉(zhuǎn)移裝置是電機(jī)及其控制器。

所述標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)電池組容量充電裝置的工作方法，其特征在于，具體步驟如下：

1）、用戶(hù)將電池組與充電裝置連接，用戶(hù)將電動(dòng)汽車(chē)電池組與充電裝置開(kāi)關(guān)的A端口相連接；

2）、啟動(dòng)充電，此時(shí)調(diào)控開(kāi)關(guān)的B端口處于B0狀態(tài)；

3）、充電裝置判斷電池組的SOC的高低，如果SOC高于預(yù)設(shè)值，跳至步驟6）， SOC低于預(yù)設(shè)值，充電裝置將建議用戶(hù)進(jìn)行維護(hù)充電；

4）、用戶(hù)選擇是否進(jìn)行維護(hù)充電，如果是，執(zhí)行步驟5），如果否，則跳至步驟6）；

5）、進(jìn)行維護(hù)充電，調(diào)控開(kāi)關(guān)的A端口先接通，B1端口，通過(guò)能量轉(zhuǎn)移裝置，使電池組1的剩余能量轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能模塊，電池組的剩余電量放空后，靜置一段時(shí)間，然后再對(duì)電池組進(jìn)行充電，首先將儲(chǔ)能模塊中的能量通過(guò)能量轉(zhuǎn)移裝置轉(zhuǎn)移到電池組，然后再將調(diào)控開(kāi)關(guān)的A端口接通B2端口，通過(guò)電網(wǎng)對(duì)電池組進(jìn)行充電，直至電池組充滿(mǎn)電，根據(jù)充電過(guò)程所充入的實(shí)際電量進(jìn)而標(biāo)定電池組的實(shí)際容量；

6）、進(jìn)行常規(guī)充電，調(diào)控開(kāi)關(guān)101的A端口先接通B2端口，直接通過(guò)電網(wǎng)對(duì)電池組進(jìn)行充電，直至電池組充滿(mǎn)電；

7）、在維護(hù)充電過(guò)程中如果用戶(hù)選擇中斷維護(hù)充電，則將進(jìn)行常規(guī)充電。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)電池組容量的充電裝置及工作方法，可以根據(jù)用戶(hù)的需要靈活選擇是否進(jìn)行維護(hù)充電，維護(hù)充電過(guò)程中能夠在線地、準(zhǔn)確地標(biāo)定電池組容量，具有簡(jiǎn)單易行、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)電池組容量充電裝置的示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)電池組容量充電裝置的工作流程圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示標(biāo)定電動(dòng)汽車(chē)電池組容量充電裝置的示意圖，該裝置是在電池組001充電過(guò)程中,根據(jù)電池組001實(shí)際充入的電量來(lái)標(biāo)定電池組001的實(shí)際容量。充電裝置包括：儲(chǔ)能模塊202、能量轉(zhuǎn)移裝置201、ACDC變換器301、調(diào)控開(kāi)關(guān)101。

圖1中調(diào)控開(kāi)關(guān)101的兩個(gè)端口中A端口用于連接電動(dòng)汽車(chē)電池組001，調(diào)控開(kāi)關(guān)101的B端口有三個(gè)狀態(tài)：端口B0為空；端口B1通過(guò)能量轉(zhuǎn)移裝置201與儲(chǔ)能模塊202相連接；端口B2通過(guò)AC/DC變換器301與充電裝置外接電網(wǎng)401相連接。

本發(fā)明裝置工作原理如下：在對(duì)電池組001進(jìn)行維護(hù)充電時(shí)，調(diào)控開(kāi)關(guān)101的端口A先接通通道B1，通過(guò)能量轉(zhuǎn)移裝置201，使電池組001的剩余電量轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能模塊202，電池組001的剩余電量放空后，靜置一段時(shí)間，然后再對(duì)電池組001進(jìn)行充電，首先將儲(chǔ)能模塊202中的電量通過(guò)能量轉(zhuǎn)移裝置201轉(zhuǎn)移到電池組001，然后再將調(diào)控開(kāi)關(guān)101的端口A接通通道B2，通過(guò)電網(wǎng)401對(duì)電池組001進(jìn)行充電，直至電池組001充滿(mǎn)電，根據(jù)充電過(guò)程所充入的實(shí)際電量進(jìn)而標(biāo)定電池組001的實(shí)際容量；當(dāng)進(jìn)行電池組001的常規(guī)充電時(shí)，調(diào)控開(kāi)關(guān)101接通通道B2，直接通過(guò)電網(wǎng)401對(duì)電池組001進(jìn)行充電，直至電池組001充滿(mǎn)電。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明裝置的工作流程如圖2所示，具體如下：

S1、用戶(hù)將電池組與充電設(shè)備連接。用戶(hù)將電動(dòng)汽車(chē)電池組001與充電裝置開(kāi)關(guān)101的端口A相連接；

S2、啟動(dòng)充電。此時(shí)調(diào)控開(kāi)關(guān)101的B端口處于B0狀態(tài)；

S3、充電裝置判斷電池組的SOC的高低，如果SOC高于預(yù)設(shè)值，跳至步驟S6， SOC低于預(yù)設(shè)值，充電裝置將建議用戶(hù)進(jìn)行維護(hù)充電；

S4、用戶(hù)選擇是否進(jìn)行維護(hù)充電，如果是，執(zhí)行步驟S5，如果否，則跳至步驟S6；

S5、進(jìn)行維護(hù)充電。調(diào)控開(kāi)關(guān)101的端口A先接通通道B1，通過(guò)能量轉(zhuǎn)移裝置201，使電池組001的剩余能量轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能模塊202，電池組001的剩余電量放空后，靜置一段時(shí)間，然后再對(duì)電池組001進(jìn)行充電，首先將儲(chǔ)能模塊202中的能量通過(guò)能量轉(zhuǎn)移裝置201轉(zhuǎn)移到電池組001，然后再將調(diào)控開(kāi)關(guān)101的端口A接通通道B2，通過(guò)電網(wǎng)401對(duì)電池組001進(jìn)行充電，直至電池組001充滿(mǎn)電，根據(jù)充電過(guò)程所充入的實(shí)際電量進(jìn)而標(biāo)定電池組001的實(shí)際容量；

S6、進(jìn)行常規(guī)充電。調(diào)控開(kāi)關(guān)101的端口A先接通通道B2，直接通過(guò)電網(wǎng)401對(duì)電池組001進(jìn)行充電，直至電池組001充滿(mǎn)電；

S7、在維護(hù)充電過(guò)程中如果用戶(hù)選擇中斷維護(hù)充電，則將進(jìn)行常規(guī)充電。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)能模塊202的能量一般為電動(dòng)汽車(chē)電池組001標(biāo)稱(chēng)能量的25%。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)能模塊202是電池組，能量轉(zhuǎn)移裝置201是雙向DCDC變換器，通過(guò)雙向DCDC變換器可以將電動(dòng)汽車(chē)電池組001的剩余電量轉(zhuǎn)移到儲(chǔ)能模塊202的電池組中。在對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池組001進(jìn)行充電時(shí)，通過(guò)雙向DCDC變換器可以將儲(chǔ)能模塊202電池中的電量再轉(zhuǎn)移給電動(dòng)汽車(chē)電池組001。

在本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施例中，儲(chǔ)能模塊202是飛輪，利用飛輪儲(chǔ)能來(lái)實(shí)現(xiàn)電量的輸入和輸出，能量轉(zhuǎn)移裝置201是電機(jī)及其控制器。其工作原理是：可以通過(guò)電機(jī)控制器驅(qū)動(dòng)能量轉(zhuǎn)移裝置201上的電機(jī)將電動(dòng)汽車(chē)電池組001中的剩余電量轉(zhuǎn)換成飛輪的動(dòng)能儲(chǔ)存起來(lái)。在對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池組001進(jìn)行充電時(shí)，可以通過(guò)電機(jī)控制器制動(dòng)能量轉(zhuǎn)移裝置201上的電機(jī)使得飛輪減速，將飛輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能提供給電動(dòng)汽車(chē)電池組001。