CN106291380A - 电池老化的评估方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池老化的评估方法及装置，所述方法包括：获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁；根据所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁及所述电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取所述电池的SOH值；判断所述电池的SOH值是否小于预定值；若小于，则评估所述电池老化。本发明方便实现对电池老化的评估，且在获取的电池的SOH值时，不需要主观性的判断，进而判断电池是否老化时更加准确。

Description

电池老化的评估方法及装置

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池老化的评估方法及装置。

背景技术

随着社会的发展，锂离子蓄电池的应用越来越广泛，尤其是在电动车等方面的应用。

在锂离子蓄电池的使用过程中，需要实时评估锂离子蓄电池的健康状态，尤其是蓄电池的老化状态，以判断锂离子蓄电池是否需要更换。通常以SOH(State Of Health)表示锂离子蓄电池的健康状态，业内中SOH是评价锂离子蓄电池老化程度的一个非常重要的状态量。通常锂离子蓄电池的SOH包括老化程度等指标。

常规估计SOH的方法一般采用内阻法，但通常内阻的在线测试非常困难，并且难以分析。

发明内容

基于此，有必要提供一种电池老化的评估方法及装置，快速而准确的测试电池是否老化。

一种电池老化的评估方法，其特征在于，包括：

获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁；

根据所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁及所述电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取所述电池的SOH值；

判断所述电池的SOH值是否小于预定值；

若小于，则评估所述电池老化。

在其中一个实施例中，所述根据所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁及所述电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取所述电池的SOH值包括：

通过公式SOH＝(R_aged-R₁)/(R_aged-R₀)获取所述电池的SOH值，其中，R_aged为所述电池老化时在直流放电状态下的内阻值。

在其中一个实施例中，所述R_aged为所述电池的电池容量下降至80％时在直流放电状态下的内阻值。

在其中一个实施例中，所述获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁包括：

在所述电池两端连接恒定的直流放电电流i₀；

获取所述电池按照所述直流放电电池i₀放电预定间隔时间前后所述电池两端电压之间的电压差ΔV；

根据公式R₁＝ΔV/i₀获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁。

在其中一个实施例中，所述预定间隔时间为100毫秒。

以上所述电池老化的评估方法中，通过获取电池在直流放电状态下的内阻值可进一步根据电池在出厂时的直流放电内阻值计算电池的SOH值，相比于内阻法测试，更加容易实现；且测试时，由于不需要主观性的判断，获取的电池的SOH值更加精确，进而判断电池是否老化时更加准确。

一种电池老化的评估装置，包括：

第一获取模块，用于获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁；

第二获取模块，用于根据所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁及所述电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取所述电池的SOH值；

判断模块，用于判断所述电池的SOH值是否小于预定值；

评估模块，用于在所述判断模块判断的所述电池的SOH值小于预定值时，评估所述电池老化。

在其中一个实施例中，所述第二获取模块还用于通过公式SOH＝(R_aged-R₁)/(R_aged-R₀)获取所述电池的SOH值，其中，R_aged为所述电池老化时在直流放电状态下的内阻值。

在其中一个实施例中，所述R_aged为所述电池的电池容量下降至80％时在直流放电状态下的内阻值。

在其中一个实施例中，所述第一获取模块包括：

电压差获取单元，用于在所述电池两端连接恒定的直流放电电流i₀后，获取所述电池按照所述直流放电电池i₀放电预定间隔时间前后所述电池两端电压之间的电压差ΔV；

内阻值获取单元，用于根据公式R₁＝ΔV/i₀获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁。

在其中一个实施例中，所述预定间隔时间为100毫秒。

以上所述电池老化的评估装置中，通过获取电池在直流放电状态下的内阻值可进一步根据电池在出厂时的直流放电内阻值计算电池的SOH值，相比于内阻法测试，更加容易实现；且测试时，由于不需要主观性的判断，获取的电池的SOH值更加精确，进而判断电池是否老化时更加准确。

附图说明

图1为一实施例的电池老化的评估方法的流程示意图；

图2为图1中步骤S110测量电池的内阻值的电路原理图；

图3为图2中测量电池的内阻值时电池两端的电压与时间的关系图；

图4为一实施例的电池老化的评估装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一实施例的电池老化的评估方法包括步骤S120至步骤S180。

步骤S120，获取电池在直流放电状态下的内阻值R₁；

步骤S140，根据电池在直流放电状态下的内阻值R₁及电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取电池的SOH值；

步骤S160，判断电池的SOH值是否小于预定值；

步骤S180，若小于，则评估电池老化。

以上所述电池老化的评估方法中，通过获取电池在直流放电状态下的内阻值可进一步根据电池在出厂时的直流放电内阻值计算电池的SOH值，相比于内阻法测试，更加容易实现；且测试时，由于不需要主观性的判断，获取的电池的SOH值更加精确，进而判断电池是否老化时更加准确。

其中，步骤S120中，获取电池在直流放电状态下的内阻值R₁时，作为本实施例的优选方案，如图2所示，可以在电池两端连接恒定的直流放电电流i₀；获取电池按照直流放电电池i₀放电预定间隔时间前后电池两端电压之间的电压差ΔV；根据公式R₁＝ΔV/i₀获取电池在直流放电状态下的内阻值R₁。

恒定的直流放电电流i₀的大小可以根据具体的应用决定电流值的大小。获取电池按照直流放电电池i₀放电预定间隔时间前后电池两端电压之间的电压差ΔV时，可以先获取电池在放电前两端的电压V₁，并在电池放电后获取电池两端的电压V₂，这样即可获取电池在放电前后电池两端电压之间的电压差ΔV＝V₁-V₂。

如图3所示，本实施例中，作为一个优选的预定间隔时间，预定间隔时间包括100毫秒。当电池放电后，电池两端电压之间的电压差ΔV即为放电前的电压V₁与放电100毫秒的电压V₂之间的差值。

如图3所示，图中还给出了电池放电前后两端电压之间的电压差随电池放电时间变化的曲线图，从图中可知，当时间从0到t1变化时，电压差随时间的延长而逐步减小，其真实反应了电池两端电压的变化，因此，理论上预设间隔时间可以为0到t1之间的任一值。在此，可以知道的是，t1为电池放电时电池两端的电压随时间延长而逐渐减小的某一时间点。

对于出厂的电池，可以通过以上同样的原理获取电池出厂后的直流放电内阻值R₀，也可以在电池老化后获取电池老化时在直流放电状态下的内阻值R_aged。在步骤S140中，可以通过公式SOH＝(R_aged-R₁)/(R_aged-R₀)获取电池的SOH值。通过对于汽车等使用的电池而言，当电池的电池容量下降到80％时，该电池可以判断为老化。因此，本实施例中，R_aged为电池处于老化的临界点时的内阻值，具体而言，本实施例中，R_aged为电池的电池容量下降至80％时在直流放电状态下的内阻值。

步骤S160中，对于电池的SOH值，如果其大于或等于预定值，则该电池还未老化，否则，表示该电池已经老化，需要更换。本实施例中，可以将出厂电池的SOH值设定为1，将预定值设置为0.8，当计算的电池的SOH值在0.8与1之间时，表示电池未老化，否则，表示电池老化。

如图4所示，一实施例的电池老化评估装置包括第一获取模块120、第二获取模块140、判断模块160和评估模块180。

第一获取模块120用于获取电池在直流放电状态下的内阻值R₁；

第二获取模块140用于根据电池在直流放电状态下的内阻值R₁及电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取电池的SOH值；

判断模块160用于判断电池的SOH值是否小于预定值；

评估模块180用于在判断模块判断的电池的SOH值小于预定值时，评估电池老化。

以上所述电池老化的评估装置中，通过获取电池在直流放电状态下的内阻值可进一步根据电池在出厂时的直流放电内阻值计算电池的SOH值，相比于内阻法测试，更加容易实现；且测试时，由于不需要主观性的判断，获取的电池的SOH值更加精确，进而判断电池是否老化时更加准确。

其中，第一获取模块120包括电压差获取单元和内阻值获取单元。在获取电池在直流放电状态下的内阻值R₁时，作为本实施例的优选方案，如图2所示，电压差获取单元可以在电池两端连接恒定的直流放电电流i₀后，获取电池按照直流放电电池i₀放电预定间隔时间前后电池两端电压之间的电压差ΔV；内阻值获取单元可以根据公式R₁＝ΔV/i₀获取电池在直流放电状态下的内阻值R₁。

恒定的直流放电电流i₀的大小可以根据具体的应用决定电流值的大小。获取电池按照直流放电电池i₀放电预定间隔时间前后电池两端电压之间的电压差ΔV时，可以先获取电池在放电前两端的电压V₁，并在电池放电后获取电池两端的电压V₂，这样即可获取电池在放电前后电池两端电压之间的电压差ΔV＝V₁-V₂。

如图3所示，本实施例中，作为一个优选的预定间隔时间，预定间隔时间包括100毫秒。当电池放电后，电池两端电压之间的电压差ΔV即为放电前的电压V₁与放电100毫秒的电压V₂之间的差值。

如图3所示，图中还给出了电池放电前后两端电压之间的电压差随电池放电时间变化的曲线图，从图中可知，当时间从0到t1变化时，电压差随时间的延长而逐步减小，其真实反应了电池两端电压的变化，因此，理论上预设间隔时间可以为0到t1之间的任一值。在此，可以知道的是，t1为电池放电时电池两端的电压随时间延长而逐渐减小的某一时间点。

对于出厂的电池，可以通过以上同样的原理获取电池出厂后的直流放电内阻值R₀，也可以在电池老化后获取电池老化时在直流放电状态下的内阻值R_aged。第二获取模块140可以通过公式SOH＝(R_aged-R₁)/(R_aged-R₀)获取电池的SOH值。通过对于汽车等使用的电池而言，当电池的电池容量下降到80％时，该电池可以判断为老化。因此，本实施例中，R_aged为电池处于老化的临界点时的内阻值，具体而言，本实施例中，R_aged为电池的电池容量下降至80％时在直流放电状态下的内阻值。

对于电池的SOH值，如果其大于或等于预定值，则该电池还未老化，否则，表示该电池已经老化，需要更换。本实施例中，可以将出厂电池的SOH值设定为1，将预定值设置为0.8，当判断模块160判断计算的电池的SOH值在0.8与1之间时，表示电池未老化，否则，表示电池老化。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电池老化的评估方法，其特征在于，包括：

获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁；

根据所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁及所述电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取所述电池的SOH值；

判断所述电池的SOH值是否小于预定值；

若小于，则评估所述电池老化。

2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述根据所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁及所述电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取所述电池的SOH值包括：

通过公式SOH＝(R_aged-R₁)/(R_aged-R₀)获取所述电池的SOH值，其中，R_aged为所述电池老化时在直流放电状态下的内阻值。

3.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述R_aged为所述电池的电池容量下降至80％时在直流放电状态下的内阻值。

4.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁包括：

在所述电池两端连接恒定的直流放电电流i₀；

获取所述电池按照所述直流放电电池i₀放电预定间隔时间前后所述电池两端电压之间的电压差ΔV；

根据公式R₁＝ΔV/i₀获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁。

5.根据权利要求4所述的评估方法，其特征在于，所述预定间隔时间为100毫秒。

6.一种电池老化的评估装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁；

第二获取模块，用于根据所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁及所述电池在出厂时的直流放电内阻值R₀获取所述电池的SOH值；

判断模块，用于判断所述电池的SOH值是否小于预定值；

评估模块，用于在所述判断模块判断的所述电池的SOH值小于预定值时，评估所述电池老化。

7.根据权利要求6所述的评估装置，其特征在于，所述第二获取模块还用于通过公式SOH＝(R_aged-R₁)/(R_aged-R₀)获取所述电池的SOH值，其中，R_aged为所述电池老化时在直流放电状态下的内阻值。

8.根据权利要求7所述的评估装置，其特征在于，所述R_aged为所述电池的电池容量下降至80％时在直流放电状态下的内阻值。

9.根据权利要求6所述的评估装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

电压差获取单元，用于在所述电池两端连接恒定的直流放电电流i₀后，获取所述电池按照所述直流放电电池i₀放电预定间隔时间前后所述电池两端电压之间的电压差ΔV；

内阻值获取单元，用于根据公式R₁＝ΔV/i₀获取所述电池在直流放电状态下的内阻值R₁。

10.根据权利要求9所述的评估装置，其特征在于，所述预定间隔时间为100毫秒。