CN107632262A - 一种动力电池组循环寿命的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动力电池组循环寿命的检测方法及装置，涉及计算机技术领域，主要目的在于通过构建电池容量衰退的测试模型，准确、快速地检测出动力电池组的使用寿命。本发明主要的技术方案为：记录电池组在预置次数内进行恒流充放电测试的容量保持率以及对应的测试次数；利用所述容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线；根据所述电池组预置容量保持率的失效阈值计算所述模拟容量衰退曲线中对应所述失效阈值的次数值；将所述次数值确定为所述电池组进行恒流充放电的循环寿命值。本发明主要用于软件测试。

Description

一种动力电池组循环寿命的检测方法及装置

技术领域

本发明涉及电池测试技术领域，尤其涉及一种动力电池组循环寿命的检测方法及装置。

背景技术

随着国家“十三五”规划的提出，新能源和节能环保等绿色低碳产业受到了人们的广泛关注，其中备受瞩目的要属新能源汽车。动力电池作为电动汽车的能量来源，其对电动汽车的续航里程、加速能力和最大爬坡度等性能都会产生直接的影响。因此，必须建立动力电池寿命的评估方法和寿命模型，科学地预测和评价动力电池的使用寿命，为电池的合理使用提供依据。

目前,动力电池的寿命预测是通过电池的阻抗与电池组健康状态(SOH估计)等参数来评估的。然而，基于电池阻抗变化的寿命预测模型，由于电池阻抗的测量比较复杂，需要专用的测试仪器，因此该模型只适用于电池的离线测试，并不适用于电动汽车实际使用的动力电池的在线监测；而对于动力电池组的SOH估算，是通过在一定条件下，电池所能放出电量与电池标称的电量的百分比，SOH值以百分比的形式表现了当前电池的健康状态，该方法主要是通过对电池内部参数进行在线辨识实现。但是，电池内部参数(如内阻、容量等)受到许多因素(如电极材料、隔膜、电解液等)的影响，这些因素会严重影响SOH估计的准确性。基于电池容量衰退的寿命预测模型，目前没有通用的系统性方法能够精确地预测出寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种动力电池组循环寿命的检测方法及装置，主要目的在于通过构建电池容量衰退的测试模型，准确、快速地检测出动力电池组的使用寿命。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种动力电池组循环寿命的检测方法，该方法包括：

记录电池组在预置次数内进行恒流充放电测试的容量保持率以及对应的测试次数；

利用所述容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线；

根据所述电池组预置容量保持率的失效阈值计算所述模拟容量衰退曲线中对应所述失效阈值的次数值；

将所述次数值确定为所述电池组进行恒流充放电的循环寿命值。

优选的，利用所述容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线包括：

选择多项式拟合函数，所述多项式拟合函数用于根据测试数据拟合出符合所述测试数据的多项表达式；

确定所述多项式拟合函数的置信区间；

基于所述置信区间确定所述多项表达式的最高阶数；

根据所述最高阶数确定所述多项表达式中各项的系数；

利用所述最高阶数与各项的系数生成所述模拟容量衰退曲线对应的函数关系式。

优选的，基于所述置信区间确定所述多项表达式的最高阶数包括：

设置所述最高阶数为m，m为正整数；

基于m值确定多项式拟合函数的模拟曲线；

计算所述测试数据出现在所述模拟曲线的置信区间内的比率；

将所述比率最高对应的m值确定为所述多项表达式的最高阶数。

优选的，根据所述最高阶数确定所述多项表达式中各项的系数包括：

根据所述最高阶数确定所述多项表达式中包含系数的个数；

根据所述系数的个数确定一组计算所述系数值需要的测试数据数量；

利用多组所述测试数据计算出每个系数对应的多个系数值；

按照预置规则为每个系数在所述多个系数值中确定一个系数值。

优选的，所述预置规则包括：

利用均方根误差计算，选择误差值最小的系数值；

或者，利用拟合度计算，选择拟合度最接近于1的系数值。

另一方面，本发明还提供了一种动力电池组循环寿命的检测装置，该装置包括：

记录单元，用于记录电池组在预置次数内进行恒流充放电测试的容量保持率以及对应的测试次数；

匹配单元，用于利用所述记录单元记录的容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线；

计算单元，用于根据所述电池组预置容量保持率的失效阈值计算所述匹配单元得到的模拟容量衰退曲线中对应所述失效阈值的次数值；

确定单元，用于将所述计算单元计算的次数值确定为所述电池组进行恒流充放电的循环寿命值。

优选的，所述匹配单元包括：

选择模块，用于选择多项式拟合函数，所述多项式拟合函数用于根据测试数据拟合出符合所述测试数据的多项表达式；

确定模块，用于确定所述选择模块选择的多项式拟合函数的置信区间；

所述确定模块还用于，基于所述置信区间确定所述多项表达式的最高阶数；

计算模块，用于根据所述确定模块确定的最高阶数计算所述多项表达式中各项的系数；

生成模块，用于利用所述确定模块确定的最高阶数与所述计算模块计算出各项的系数生成所述模拟容量衰退曲线对应的函数关系式。

优选的，所述确定模块包括：

设置子模块，用于设置所述最高阶数为m，m为正整数；

确定子模块，用于基于所述设置子模块设置的m值确定多项式拟合函数的模拟曲线；

计算子模块，用于计算所述测试数据出现在所述确定子模块得到的模拟曲线的置信区间内的比率；

所述确定子模块还用于，将所述计算子模块计算的比率最高对应的m值确定为所述多项表达式的最高阶数。

优选的，所述计算模块包括：

确定子模块，用于根据所述最高阶数确定所述多项表达式中包含系数的个数；

所述确定子模块还用于，根据所述系数的个数确定一组计算所述系数值需要的测试数据数量；

计算子模块，用于利用多组所述确定子模块确定的测试数据计算出每个系数对应的多个系数值；

筛选子模块，用于按照预置规则为每个系数在所述多个系数值中确定一个系数值。

优选的，所述筛选子模块所采用的预置规则包括：

利用均方根误差计算，选择误差值最小的系数值；

或者，利用拟合度计算，选择拟合度最接近于1的系数值。

依据上述本发明所提出的一种动力电池组循环寿命的检测方法及装置，主要通过记录对动力电池组进行恒流充放电测试结果，自动匹配对应的容量衰退测试模型，通过测试模型计算出该动力电池组的模拟容量衰退曲线，并以此确定该动力电池组的循环使用寿命。相对于现有的动力电池组的检测方式，本发明无需复杂的测试仪器，并且，通过对动力电池组的实时测试，其测试结果并不会受到电池内部参数的影响，最大程度的确保了检测的准确性，以及测试的便捷性。更重要的是检测后所形成的模拟容量衰退曲线仅适用于对与该动力电池组同型号、同批次的动力电池组进行循环使用寿命的检测，即通过本发明，可针对不同型号或不同批次的动力电池组分别创建对应的容量衰退测试模型与模拟容量衰退曲线，以使得对动力电池组的检测更加具有针对性，提高检测的准确率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提出的一种动力电池组循环寿命的检测方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提出的另一种动力电池组循环寿命的检测方法的流程图；

图3示出了本发明实施例提出的模拟容量衰退曲线与实际测试数据的对应关系示意图；

图4示出了本发明实施例提出的一种多项式拟合函数中阶数与各项系数值的计算结果示意图；

图5示出了本发明实施例提出的一种模拟容量衰退曲线与失效阈值的关系示意图；

图6示出了本发明实施例提出的一种动力电池组循环寿命的检测装置的组成框图；

图7示出了本发明实施例提出的另一种动力电池组循环寿命的检测装置的组成框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供了一种动力电池组循环寿命的检测方法，如图1所示，该方法可以用于对批量成产或同型号的动力电池组进行抽样检测，以测试动力电池组的使用寿命，通过有针对性的创建容量衰退的测试模型，模拟出相应的容量衰退曲线，使得检测的结果更加准确。本方法的具体步骤包括：

101、记录电池组在预置次数内进行恒流充放电测试的容量保持率以及对应的测试次数。

其中，恒流充放电测试是检验蓄电池的比容量高低、倍率特性、循环性能等参数的重要手段。它的基本工作原理是：在恒流条件下对被测电池进行充放电操作，记录其电位随时间的变化规律，进而研究电极的充放电性能，计算其实际的比容量。在恒流条件下的充放电实验过程中，控制电流的电化学响应信号，当施加电流的控制信号，电位为测量的响应信号，主要研究电位随时间的函数变化的规律。通常采用先恒流充电，然后恒压充电，隔了一段时间后恒流放电。充电时按电池的比容量大小及放电倍率设定充电电流，进行恒电流充电，至截止电压后，用测试系统自动跳入恒压充电。恒压充电一定时间后静置，接着恒流放电至设定的安全电压，恒流放电设置与恒流充电类似。最好测试时处于温度相对恒定的环境，循环多次充放电以求稳定数据。

基于上述的测试方式，本发明实施例中也是采用多次的恒流充放电测试，并记录每一次的测试结果，其中，测试的次数可根据实际应用的需要进行自定义设置，而记录的测试结果主要包括动力电池组的实际放电容量以及每一次测试对应的测试次数，此外，在特定应用场景中，测试结果还包括指定的一些测试参数等数据，比如，当前的测试温度、湿度，电池的容量参数等。

根据每次测试的测试结果中记录的实际放电容量与该动力电池组的标称容量的比值来计算该动力电池组的容量保持率，并将该容量保持率记录到测试结果中，与测试次数相关联。针对本步骤给出计算容量保持率的具体实例：在室温下(25±5℃)对某一型号的车用锂离子电池组进行380次的标准循环寿命测试，记录该电池组的放电容量(q)和对应的充放电循环次数，利用该电池组给定的标称放电容量(Q)计算该电池组在该条件下的容量保持率(y)，计算公式为y＝(q/Q)*100％。

102、利用容量保持率以及对应的测试次数匹配电池组的模拟容量衰退曲线。

其中，模拟容量衰退曲线是基于步骤101的多次测试，根据每一次对应的容量保持率与前次测试结果的差异模拟出的一条近似于该动力电池实际使用过程中充放电次数与容量保持率的变化曲线图。

在本发明实施例中，该模拟容量衰退曲线是通过构建的容量衰退模型所计算得到的，该容量衰退模型的输入为上述步骤通过实际测试得到的容量保持率以及对应的测试次数。其中，该容量衰退模型的构建可以根据具体的应用场景在相应的软件编辑工具中通过编写软件脚本的方式得到。而不同的软件编辑工具则可能采用不同的编辑语言，对此，本发明实施例不做具体限定。

对于容量衰退模型的工作过程，就是建立一个多阶的函数关系式，该函数关系式的输入为测试次数，输出为容量保持率。该容量衰退模型的主要工作就是要确定该多阶的函数关系式的具体阶数，以及各项所对应的系数，使得该多阶的函数关系式的输入与输出尽可能的接近于实际测试的测量值。

需要说明的是，对于不同的动力电池组需要确定不同的阶数，其中不同的动力电池组一般是指不同型号或不同批次生产，或者是采用不同的生产材料制作的动力电池组。而在确定该阶数后，相应的就能够确定该函数关系式中各项的系数，再通过步骤101中的实际测量值就能够计算出匹配的系数值。可见，本步骤中构建容量衰退模型的核心是确定针对该动力电池的组容量衰退趋势所对应的阶数。

103、根据电池组预置容量保持率的失效阈值计算模拟容量衰退曲线中对应该失效阈值的次数值。

针对动力电池组的使用寿命，一般会设定一个容量保持率的值，当动力电池组的容量保持率低于该值时，就定义该动力电池组达到了使用寿命，需要淘汰或更换。在本步骤中，定义该容量保持率的值为失效阈值，该失效阈值一般是有国家标准进行设置，而不同厂商生产的动力电池组也可以根据自身产品的性能来自定义该失效阈值，对此，本发明实施例不做具体限定。

基于步骤102计算得到的模拟容量衰退曲线，查找在该曲线中该失效阈值所对应的具体次数，该次数值就是该动力电池组达到使用寿命时所能够进行的充放电次数，也就是说，当动力电池组的充放电次数超过该次数时，其容量保持率将低于所设定的失效阈值，即动力电池组无法提供充足的电量以驱动负载，使得该动力电池组失效。

104、将计算出的次数值确定为电池组进行恒流充放电的循环寿命值。

本步骤是定义所确定的次数值为动力电池组的有效充放电次数。而针对同型号或同批次的大量动力电池组的测试，可以通过抽样检测的方式测试多个动力电池组的循环寿命值，以此来得到同批次或同型号动力电池组的平均循环寿命值，以此来确定动力电池组的标称循环寿命值。

进而，通过上述步骤中所创建的模拟容量衰退曲线还可以测量同型号或同批次的动力电池组的使用状态，比如，通过测量动力电池组当前的容量保持率，对应模拟容量衰退曲线就可以得到该动力电池组在正常使用状态下的充放电次数，基于该次数可以通过与实际充放电次数的对比来判断该动力电池组是否存在使用不当的问题，也可以判断该动力电池组距离失效所剩余的充放电次数。

结合上述的实现方式可以看出，本发明实施例所采用的动力电池组循环寿命的检测方法，主要通过记录对动力电池组进行恒流充放电测试结果，自动匹配对应的容量衰退测试模型，通过测试模型计算出该动力电池组的模拟容量衰退曲线，并以此确定该动力电池组的循环使用寿命。相对于现有的动力电池组的检测方式，本发明实施例无需复杂的测试仪器，并且，通过对动力电池组的实时测试，其测试结果并不会受到电池内部参数的影响，最大程度的确保了检测的准确性，以及测试的便捷性。更重要的是检测后所形成的模拟容量衰退曲线仅适用于对与该动力电池组同型号、同批次的动力电池组进行循环使用寿命的检测，即通过本发明实施例，可针对不同型号或不同批次的动力电池组分别创建对应的容量衰退测试模型与模拟容量衰退曲线，以使得对动力电池组的检测更加具有针对性，提高检测的准确率。

为了更加详细地说明本发明提出的一种动力电池组循环寿命的检测方法，特别是针对上述步骤102匹配模拟容量衰退曲线的方式进行的具体细化说明，由于构建容量衰退模型可以采用多种方式以及编程语言，因此，本发明实施例仅以使用matlab工具为例进行具体说明，以下针对图2所示流程图详细说明各个步骤的具体实现方式，即通过matlab工具构建的容量衰退模型匹配模拟容量衰退曲线的具体步骤包括：

201、选择多项式拟合函数，确定该多项式拟合函数的置信区间。

本发明实施例在具体应用中的体现为脚本文件，针对该脚本文件在matlab工具中的编辑的具体过程是在matlab工具的editor模块中实现的。

首先，创建一个表格，将实际测试的测试结果记录在该表格中，也就是在该表格的两列中对应地记录充放电次数与容量保持率。

其次，基于实际的测试结果，在matlab工具中利用polytool函数来选择一个多项式拟合函数，该多项式拟合函数用于根据实际测试数据拟合出符合实际测试数据的多项表达式，在本步骤中，该多项表达式是具有多阶数表达式。

之后，基于所选择的多项式拟合函数，再确定项式拟合函数的置信区间，置信区间是指由样本统计量所构造的总体参数的估计区间。在统计学中，一个概率样本的置信区间是对这个样本的某个总体参数的区间估计。置信区间展现的是这个参数的真实值有一定概率落在测量结果的周围的程度。置信区间给出的是被测量参数的测量值的可信程度，即前面所要求的“一定概率”。这个概率被称为置信水平。在本发明实施例中，一般的置信区间的取值多为95％，而该置信区间也可以认为自定义具体的数值。

202、基于置信区间确定多项表达式的最高阶数。

首先，设置最高阶数为m，m为正整数，通过阶数的变化可以得到不同的函数表达式，例如，m＝1时，对应的函数表达式为y＝ax+b；当m＝2时，对应的函数表达式为y＝ax²+bx+c；当m＝3时，对应的函数表达式为y＝ax³+bx²+cx+d。而m值的最终确定就需要根据函数表达式是否能够与实际的测试数据具有较高的拟合度。

第二，基于m值确定多项式拟合函数的模拟曲线。

根据上述的举例可以看出，不同的m值所反映的函数表达式对应的模拟曲线的图形是不同的，比如，m＝1时，模拟曲线为直线，而当m＝2时，其对应的模拟曲线则为抛物线等。

那么根据m的取值的不同，所选择的多项式拟合函数将对应于不同形状的曲线图。而曲线图的最终形状则需要根据函数中各个项的系数值来确定，即上述例子中的a，b，c，d的具体取值。对于系数取值的确定会在后续步骤中进行具体描述，本步骤则是着重说明m值的确定方式。

第三，计算实际测试数据出现在模拟曲线的置信区间内的比率。

在设定m值的情况下，通过调节多项式拟合函数中的系数值来改变其对应的曲线形状，再结合所设定的置信区间，计算该具有m阶的多项式拟合函数能够涵盖实际测试数据的范围，也就是计算有多少的实际测试数据能够落在该曲线形状以及置信区间所构成的区域范围内。落在该范围中的实际测试数据的比率越高，说明该多项式拟合函数所表达的曲线越符合动力电池组实际的测试数据。

例如，图3中就示出了一个实际测试数据与m为3的三阶多项式拟合函数以及95％置信区间的匹配关系图，其中，图中的横坐标为充放电测试的循环次数，纵坐标为容量保持率，“+”为实际测试数据对应的数据点，实线为三阶多项式拟合函数对应的曲线，而虚线所确定的范围就是基于三阶多项式拟合函数的95％置信区间所确定的图形范围。可以看出实际测试数据的大多数数据点都已经落在了该三阶多项式拟合函数的有效区间内。

第四，将比率最高对应的m值确定为多项表达式的最高阶数。

根据上述的匹配过程，m值的每一个取值都会对应有一个确定系数的多项式拟合函数，而该函数也会对应有一个比率值，在所有不同m值的取值所对应的比率值中，选择值最大的一个，其对应的取值就是本步骤中多项表达式的最高阶数值，比如，针对在图3中的实际测试数据，若在m值的其他取值中，其落在范围内的比率均小于该图所示的比率，那么就确定所选择的多项式拟合函数的最高阶数为3阶，其对应的函数表达式可以表示为y＝ax³+bx²+cx+d。

203、根据最高阶数确定多项表达式中各项的系数。

在实际操作中，本步骤与上述步骤202做执行的过程是相互匹配的，即每设定一个m值的取值，就需要根据该m值来确定各个项的系数值，以此来确定在当前m值时多项式拟合函数对应的图形能够覆盖最多的实际测试数据。而要确定在给定m值时函数中各项的系数，具体步骤如下：

首先，根据确定的最高阶数确定多项表达式中包含系数的个数。

一般的，多项表达式(即多项式拟合函数)中含有系数的个数就是m+1个。

其次，根据系数的个数确定一组计算该系数值所需要的测试数据数量。

一般的，要计算一个曲线函数的系数，需要多组的数据点，比如，要确定直线至少需要两个数据点，而要确定抛物线则需要确定顶点以及开口方向，而这至少需要三个数据点，因此，对于不同的m值，还需要计算函数系数的数据点数量，将需要最少数据点的数量定义为一组数据，并且，一组中的每个数据都是实际测试的测试数据。

第三，利用多组测试数据计算出每个系数对应的多个系数值。

由于实际测试数据之间存在的离散性，因此，使用不同组合的实际测试数据所计算出的同一系数的系数值并不可能完全相同，为此，本步骤通过多次的计算，使用不同的实际测试数据的组合计算出多个系数值，这里需要指出的是函数中的每个系数都会对应得到多个系数值。

第四，按照预置规则为每个系数在多个系数值中确定一个系数值。

针对多个不同的系数值，本发明实施例通过预置规则来最终确定一个数值为该系数的系数值，具体计算规则不限定是均方根误差计算或者是拟合度计算等方式。而该预置规则的主要目的是要确定一组函数的系数值，使得具有该系数值的多项式拟合函数能够与实际数据的均方根误差最小，或者是拟合度的值最接近于1。

在本发明实施例中所使用的matlab工具中则可以通过使用polyfit函数来计算函数的系数值，基于上述步骤中的举例，当m为3时，在matlab工具中使用polyfit函数，结合实际测试数据得到的各个系数值如图4所示，其中，图中的p为系数值，其由上至下的顺序为多项式各项阶数由高到低的顺序。

204、利用最高阶数与各项的系数生成模拟容量衰退曲线对应的函数关系式。

基于步骤202与203所确定的最高阶数m，以及多项式拟合函数中各项的系数值，就可以得到一个完成的多项式拟合函数，而该拟合函数所呈现的曲线图形是与实际测试数据最为匹配的曲线，也就是说，该拟合函数所呈现的曲线图形为上述实施例中所述的模拟容量衰退曲线，例如，图5中所示的图形就是基于图3与图4得到的多项式拟合函数模拟每一次充放电循环过程所对应的容量保持率，其数据使用“+”表示，而“*”则表示实测数据，可见，图中模拟的拟合数据与实际的测试数据基本重合，是具有较高拟合度的。而图5中标出的横实线为失效阈值对应于80％时的图形，其与模拟容量衰退曲线的交点，在图中所示的为(x，y)＝(546,80)，即容量保持率为80％时对应的循环次数为546次，那么该动力电池组的循环使用寿命就是充放电546次。

以上是基于matlab工具中的editor模块所编写的脚本文件的步骤原理，其对应的编写内容本发明实施例将在下面以编程语句的形式展示，并辅以相关说明解释：

1.clc；clear；％清理软件的显示屏幕和历史记录。

2.data1＝xlsread('k')；％调入原始数据，原始数据是以“k”命名的一个excel表格，这个命名是随意的，只要不是汉字就可以。

3.x＝data1(:,1)；％给x赋值第一列数据“循环次数”excel表格中第一列是循环次数。

4.y＝data1(:,2)；％给y赋值第二列数据“容量保持率”excel表格中第二列是容量保持率。

5.n＝380；％实际循环次数赋值n为380。

6.x1＝x(1)；xn＝x(n)；％赋值过程。

7.polytool(x,y,1)％确定多项式拟合的最高阶数为3阶，95％置信区间多项式拟合的具体意义是准确的确定了拟合模型的最高阶数和拟合模型。

8.m＝input('输入多项式拟合的阶数m＝')；％从整数1开始尝试，在图1中Degree的地方显示m的值，从图1看到中间的那条实线的趋势(两边虚线表示的置信区间)与周围的散点达到一个很好的一致性时，就确定了拟合模型的最高阶数是此时Degree显示的数；定义阶数的意义是确定拟合模型的变化趋势，目的是在阶数一定的情况下确定拟合模型，也就是多项式的系数。

9.p＝polyfit(x,y,m)；％确定多项式系数。

10.disp'输出多项式的各项系数：'

11.fprintf(1,'p＝％3.16f\n',p)％输出多项式系数为p。

12.xi＝[x1:1:600]；％给xi赋值从1到600，中间间隔是1。

13.yi＝-0.0000006396477811*xi.^3+0.0004282448317699*xi.^2-0.1067001285337977*xi+114.3886190610738100；％确定了拟合模型，是由前面确定的多项式最高阶数和多项式系数p确定的。

14.figure％输出图表。

15.plot(x,y,'r*',xi,yi,'g+')％实测的循环次数-容量保持率的曲线图和拟合的循环次数-容量保持率曲线。

16.grid

17.hold on；

18.plot(xi,80,'y--')％定义失效阈值为80％

19.yh＝polyval(p,x,3)；％通过拟合得到的循环380次的容量保持率。

20.disp'实测数据拟合数据'

21.disp'x y yh'

22.for i＝1:n

xy＝[x(i)y(i)yh(i)]；

disp(xy)

end％步骤20到步骤22是为了输出x,y,yh的值，其分别表示循环次数，实测容量保持率，拟合得到的容量保持率。

23.RMSE＝sqrt(sum((y-yh).^2)/n)％均方根误差，评价预测结果的准确性，量化预测值与实测值的平均差异水平。

24.RR＝sum((yh-mean(y)).^2)/sum((y-mean(y)).^2)％拟合度，越接近1越好。

进一步的，作为对上述方法的实现，本发明实施例提供了一种动力电池组循环寿命的检测装置，该装置实施例与前述方法实施例对应，为便于阅读，本装置实施例不再对前述方法实施例中的细节内容进行逐一赘述，但应当明确，本实施例中的装置能够对应实现前述方法实施例中的全部内容。该装置主要用于构建电池容量衰退的测试模型，匹配出电池组的模拟容量衰退曲线，具体如图6所示，该装置包括：

记录单元31，用于记录电池组在预置次数内进行恒流充放电测试的容量保持率以及对应的测试次数；

匹配单元32，用于利用所述记录单元31记录的容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线；

计算单元33，用于根据所述电池组预置容量保持率的失效阈值计算所述匹配单元32得到的模拟容量衰退曲线中对应所述失效阈值的次数值；

确定单元34，用于将所述计算单元33计算的次数值确定为所述电池组进行恒流充放电的循环寿命值。

进一步的，如图7所示，所述匹配单元32包括：

选择模块321，用于选择多项式拟合函数，所述多项式拟合函数用于根据测试数据拟合出符合所述测试数据的多项表达式；

确定模块322，用于确定所述选择模块321选择的多项式拟合函数的置信区间；

所述确定模块322还用于，基于所述置信区间确定所述多项表达式的最高阶数；

计算模块323，用于根据所述确定模块322确定的最高阶数计算所述多项表达式中各项的系数；

生成模块324，用于利用所述确定模块322确定的最高阶数与所述计算模块323计算出各项的系数生成所述模拟容量衰退曲线对应的函数关系式。

进一步的，如图7所示，所述确定模块322包括：

设置子模块3221，用于设置所述最高阶数为m，m为正整数；

确定子模块3222，用于基于所述设置子模块3221设置的m值确定多项式拟合函数的模拟曲线；

计算子模块3223，用于计算所述测试数据出现在所述确定子模块3222得到的模拟曲线的置信区间内的比率；

所述确定子模块3222还用于，将所述计算子模块3223计算的比率最高对应的m值确定为所述多项表达式的最高阶数。

进一步的，如图7所示，所述计算模块323包括：

确定子模块3231，用于根据所述最高阶数确定所述多项表达式中包含系数的个数；

所述确定子模块3231还用于，根据所述系数的个数确定一组计算所述系数值需要的测试数据数量；

计算子模块3232，用于利用多组所述确定子模块3231确定的测试数据计算出每个系数对应的多个系数值；

筛选子模块3233，用于按照预置规则为每个系数在所述计算子模块3232计算多个系数值中确定一个系数值。

进一步的，所述筛选子模块所采用的预置规则包括：

利用均方根误差计算，选择误差值最小的系数值；

或者，利用拟合度计算，选择拟合度最接近于1的系数值。

综上所述，本发明实施例所采用的动力电池组循环寿命的检测方法及装置，主要通过记录对动力电池组进行恒流充放电测试结果，自动匹配对应的容量衰退测试模型，通过测试模型计算出该动力电池组的模拟容量衰退曲线，并以此确定该动力电池组的循环使用寿命。相对于现有的动力电池组的检测方式，本发明实施例无需复杂的测试仪器，并且，通过对动力电池组的实时测试，其测试结果并不会受到电池内部参数的影响，最大程度的确保了检测的准确性，以及测试的便捷性。更重要的是检测后所形成的模拟容量衰退曲线仅适用于对与该动力电池组同型号、同批次的动力电池组进行循环使用寿命的检测，即通过本发明实施例，可针对不同型号或不同批次的动力电池组分别创建对应的容量衰退测试模型与模拟容量衰退曲线，以使得对动力电池组的检测更加具有针对性，提高检测的准确率。

所述动力电池组循环寿命的检测装置包括处理器和存储器，上述记录单元、匹配单元、计算单元和确定单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来实现通过构建电池容量衰退的测试模型，准确、快速地检测出动力电池组的使用寿命。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序代码：记录电池组在预置次数内进行恒流充放电测试的容量保持率以及对应的测试次数；利用所述容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线；根据所述电池组预置容量保持率的失效阈值计算所述模拟容量衰退曲线中对应所述失效阈值的次数值；将所述次数值确定为所述电池组进行恒流充放电的循环寿命值。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种动力电池组循环寿命的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

记录电池组在预置次数内进行恒流充放电测试的容量保持率以及对应的测试次数；

利用所述容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线；

根据所述电池组预置容量保持率的失效阈值计算所述模拟容量衰退曲线中对应所述失效阈值的次数值；

将所述次数值确定为所述电池组进行恒流充放电的循环寿命值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线包括：

选择多项式拟合函数，所述多项式拟合函数用于根据测试数据拟合出符合所述测试数据的多项表达式；

确定所述多项式拟合函数的置信区间；

基于所述置信区间确定所述多项表达式的最高阶数；

根据所述最高阶数确定所述多项表达式中各项的系数；

利用所述最高阶数与各项的系数生成所述模拟容量衰退曲线对应的函数关系式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述置信区间确定所述多项表达式的最高阶数包括：

设置所述最高阶数为m，m为正整数；

基于m值确定多项式拟合函数的模拟曲线；

计算所述测试数据出现在所述模拟曲线的置信区间内的比率；

将所述比率最高对应的m值确定为所述多项表达式的最高阶数。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据所述最高阶数确定所述多项表达式中各项的系数包括：

根据所述最高阶数确定所述多项表达式中包含系数的个数；

根据所述系数的个数确定一组计算所述系数值需要的测试数据数量；

利用多组所述测试数据计算出每个系数对应的多个系数值；

按照预置规则为每个系数在所述多个系数值中确定一个系数值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预置规则包括：

利用均方根误差计算，选择误差值最小的系数值；

或者，利用拟合度计算，选择拟合度最接近于1的系数值。

6.一种动力电池组循环寿命的检测装置，其特征在于，所述装置包括：

记录单元，用于记录电池组在预置次数内进行恒流充放电测试的容量保持率以及对应的测试次数；

匹配单元，用于利用所述记录单元记录的容量保持率以及对应的测试次数匹配所述电池组的模拟容量衰退曲线；

计算单元，用于根据所述电池组预置容量保持率的失效阈值计算所述匹配单元得到的模拟容量衰退曲线中对应所述失效阈值的次数值；

确定单元，用于将所述计算单元计算的次数值确定为所述电池组进行恒流充放电的循环寿命值。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述匹配单元包括：

选择模块，用于选择多项式拟合函数，所述多项式拟合函数用于根据测试数据拟合出符合所述测试数据的多项表达式；

确定模块，用于确定所述选择模块选择的多项式拟合函数的置信区间；

所述确定模块还用于，基于所述置信区间确定所述多项表达式的最高阶数；

计算模块，用于根据所述确定模块确定的最高阶数计算所述多项表达式中各项的系数；

生成模块，用于利用所述确定模块确定的最高阶数与所述计算模块计算出各项的系数生成所述模拟容量衰退曲线对应的函数关系式。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块包括：

设置子模块，用于设置所述最高阶数为m，m为正整数；

确定子模块，用于基于所述设置子模块设置的m值确定多项式拟合函数的模拟曲线；

计算子模块，用于计算所述测试数据出现在所述确定子模块得到的模拟曲线的置信区间内的比率；

所述确定子模块还用于，将所述计算子模块计算的比率最高对应的m值确定为所述多项表达式的最高阶数。

9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述计算模块包括：

确定子模块，用于根据所述最高阶数确定所述多项表达式中包含系数的个数；

所述确定子模块还用于，根据所述系数的个数确定一组计算所述系数值需要的测试数据数量；

计算子模块，用于利用多组所述确定子模块确定的测试数据计算出每个系数对应的多个系数值；

筛选子模块，用于按照预置规则为每个系数在所述多个系数值中确定一个系数值。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述筛选子模块所采用的预置规则包括：

利用均方根误差计算，选择误差值最小的系数值；

或者，利用拟合度计算，选择拟合度最接近于1的系数值。