CN109273781B - 电芯监测方法和电芯监测装置 - Google Patents

电芯监测方法和电芯监测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109273781B
CN109273781B CN201710585223.2A CN201710585223A CN109273781B CN 109273781 B CN109273781 B CN 109273781B CN 201710585223 A CN201710585223 A CN 201710585223A CN 109273781 B CN109273781 B CN 109273781B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery cell
capacity
resistance value
retention rate
characteristic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710585223.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109273781A (zh
Inventor
张炳雁
蒋治亿
李忠宏
孙孝勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Original Assignee
Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Contemporary Amperex Technology Co Ltd filed Critical Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority to CN201710585223.2A priority Critical patent/CN109273781B/zh
Publication of CN109273781A publication Critical patent/CN109273781A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109273781B publication Critical patent/CN109273781B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提出了一种电芯监测方法和一种电芯监测装置，其中，电芯监测方法包括：在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值；将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中，计算得到所述电芯的容量保持率；根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量。通过本发明的技术方案，提供了一种全新的计算电芯的实际容量的方式，该方式相比于相关技术中的实验推算，能够根据电芯的实际工作参数获得更加精确的电芯的实际容量，以便进一步根据该实际容量确定电芯的运行健康状况，避免因对电芯的运行健康状况监测不准确而导致的误报警或在不安全状态下未触发报警等情况的发生。

Description

电芯监测方法和电芯监测装置
【技术领域】
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电芯监测方法和一种电芯监测装置。
【背景技术】
近些年来，锂离子等类型的电池逐步进入人们的日常生活，方便了人们的衣食住行。
然而，随着锂离子等类型的电池的应用工况愈发苛刻，电芯运行健康状况的监控问题浮现出来，相关技术中，对电芯运行健康状况的监控，往往只是模糊推算出电芯的容量衰减比例，用以计算电芯容量，其推算结果的准确性极低。而根据该推算结果中的电芯容量确定的最大功率以及最大电流，也与电芯的实际最大功率和实际最大电流具有较大的偏差，如果根据该最大功率以及最大电流进行预警，很可能出现实际最大功率或实际最大电流过大时未预警的状况，或者，实际最大功率和实际最大电流处于安全范围内时发出错误预警的状况。
因此，如何有效地监测电芯的运行健康状况，成为目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
本发明实施例提供了一种电芯监测方法和一种电芯监测装置，旨在解决相关技术中因推算出的电芯容量不准确而导致不能及时预警或错误预警的技术问题，能够准确计算电芯的实际容量，以便进一步根据该实际容量确定电芯的运行健康状况。
第一方面，本发明实施例提供了一种电芯监测方法，包括：在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值；将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中，计算得到所述电芯的容量保持率；根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量。
在本发明上述实施例中，可选地，在确定所述电芯的特征电阻值的步骤之前，还包括：根据所述电芯的等效工作电路，将所述等效工作电路中的电池欧姆极化内阻和电化学极化电阻的和作为所述特征电阻值。
在本发明上述实施例中，可选地，所述在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值的步骤，包括：当所述电芯的等效工作电路中的电化学反应双电层电容响应结束时，获取响应结束时刻对应的所述电池欧姆极化内阻和所述电化学极化电阻的和。
在本发明上述实施例中，可选地，在将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中的步骤之前，还包括：将电芯存储时长和/或电芯循环圈数作为变量，将剩余电量和/或电芯温度作为常量，训练得到预定脉冲时间下的所述预定容量衰减模型，在所述预定容量衰减模型中，所述容量保持率与所述电芯的特征电阻值呈线性关系；所述根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量，具体包括：将所述电芯的初始容量值和所述容量保持率相乘，得到所述电芯的实际容量。
在本发明上述实施例中，可选地，还包括：根据所述电芯的实际容量，调整电芯安全预警策略。
第二方面，本发明实施例提供了一种电芯监测装置，包括：特征值确定单元，在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值；容量保持率计算单元，将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中，计算得到所述电芯的容量保持率；实际容量计算单元，根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量。
在本发明上述实施例中，可选地，还包括：特征值定义单元，在所述特征值确定单元确定所述电芯的特征电阻值之前，根据所述电芯的等效工作电路，将所述等效工作电路中的电池欧姆极化内阻和电化学极化电阻的和作为所述特征电阻值。
在本发明上述实施例中，可选地，所述特征值确定单元用于：当所述电芯的等效工作电路中的电化学反应双电层电容响应结束时，获取响应结束时刻对应的所述电池欧姆极化内阻和所述电化学极化电阻的和。
在本发明上述实施例中，可选地，还包括：模型训练单元，在所述容量保持率计算单元将所述电芯的特征电阻值应用到所述预定容量衰减模型中之前，将电芯存储时长和/或电芯循环圈数作为变量，将剩余电量和/或电芯温度作为常量，训练得到预定脉冲时间下的所述预定容量衰减模型，在所述预定容量衰减模型中，所述容量保持率与所述电芯的特征电阻值呈线性关系；所述实际容量计算单元具体用于：将所述电芯的初始容量值和所述容量保持率相乘，得到所述电芯的实际容量。
在本发明上述实施例中，可选地，还包括：策略调整单元，根据所述电芯的实际容量，调整电芯安全预警策略。
通过以上技术方案，针对相关技术中的因推算出的电芯容量不准确而导致不能及时预警或错误预警的技术问题，能够准确计算电芯的实际容量。
具体来说，首先，可定义特征电阻值为电芯的等效工作电路中电池欧姆极化内阻和电化学极化电阻的和，随着电芯的等效工作电路充电结束，即随着等效工作电路中的电化学反应双电层电容响应结束，与该电容并联的电化学极化电阻可等效为纯电阻，此时，即可获取此时稳定的特征电阻值。
接着，由于根据实际的训练可以得到电芯的特征电阻值与容量保持率的线性关系，可预先由此生成预定容量衰减模型，再将稳定后的特征电阻值应用于该模型，即可得到对应的容量保持率，而容量保持率与电芯的初始容量的乘积即为当前的电芯的实际容量。
该技术方案，提供了一种全新的计算电芯的实际容量的方式，该方式相比于相关技术中的实验推算，能够根据电芯的实际工作参数获得更加精确的电芯的实际容量，以便进一步根据该实际容量确定电芯的运行健康状况，避免因对电芯的运行健康状况监测不准确而导致的误报警或在不安全状态下未触发报警等情况的发生。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1示出了本发明的一个实施例的电芯监测方法的流程图；
图2示出了本发明的一个实施例的电芯的等效工作电路；
图3示出了本发明的一个实施例的电芯的特征电阻值与剩余电量的关系图；
图4示出了本发明的一个实施例的电芯的特征电阻值与电芯温度的关系图；
图5示出了本发明的一个实施例中电芯三的容量保持率变化图；
图6示出了本发明的一个实施例中电芯三在容量保持率下降时的特征电阻值变化图；
图7示出了本发明的一个实施例中电芯三的容量保持率与特征电阻值的关系图；
图8示出了本发明的一个实施例中电芯四的容量保持率变化图；
图9示出了本发明的一个实施例中电芯四在容量保持率下降时的特征电阻值变化图；
图10示出了本发明的一个实施例中电芯四的容量保持率与特征电阻值的关系图；
图11示出了本发明的一个实施例的电芯监测装置的框图；
图12示出了本发明的一个实施例的电池管理系统的框图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
图1示出了本发明的一个实施例的电芯监测方法的流程图。
如图1所示，本发明实施例提供了一种电芯监测方法，包括：
步骤102，在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值。
在此之前，可根据所述电芯的等效工作电路，将所述等效工作电路中的电池欧姆极化内阻和电化学极化电阻的和作为所述特征电阻值。
如图2示出的电芯的等效工作电路，电芯内阻分为欧姆电阻Rs，电化学极化电阻Rct以及浓差极化部分Wo，具体来说，Uoc为开路电压，Ut为实时工作电压，Rs属于电池欧姆极化内阻，U1为Rs产生极化分压，Rct为电池电化学极化内阻，Cdl为电化学反应双电层电容，Rct与Cdl为并联关系，U2为电化学反应极化内阻Rct产生分压，Wo为浓差极化表达元件，U3为浓差极化产生分压。其中，电化学反应双电层电容Cdl是在1s(该时长因实际情况而异)前后充放电结束，此时电池电化学极化内阻Rct即为等效纯电阻，浓差极化则是在电化学反应双电层电容Cdl充放电结束后开始响应。在Cdl响应结束前后时刻，特征电阻值会保持稳定一段时间后，再开始增大。
在锂离子电池运行过程中，浓差极化部分Wo是由脉冲时间、温度和电流等外部条件决定，而欧姆电阻Rs和电池电化学极化内阻Rct是由电芯设计体系和所处本征状态决定，只有Rs和Rct能反映电芯的健康状况，即容量，电流和功率性能变化。在一种实现方式中，可把45％--60％的剩余电量区间内Rs+Rct定义为锂离子电池的特征电阻值。当然，剩余电量区间还可以是根据实际需要除此之外的任何其他区间。
上述为特征电阻值的定义和测量原理，在实际测量中，该特征电阻值可由测量装置直接自动测量得到。
由此可知，步骤102具体可以包括：当所述电芯的等效工作电路中的电化学反应双电层电容响应结束时，获取响应结束时刻对应的所述电池欧姆极化内阻和所述电化学极化电阻的和。
步骤104，将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中，计算得到所述电芯的容量保持率。
步骤106，根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量。即将所述电芯的初始容量值和所述容量保持率相乘，得到所述电芯的实际容量。
通过以上技术方案，针对相关技术中的因推算出的电芯容量不准确而导致不能及时预警或错误预警的技术问题，能够准确计算电芯的实际容量。
具体来说，首先，可定义特征电阻值为电芯的等效工作电路中电池欧姆极化内阻和电化学极化电阻的和，随着电芯的等效工作电路充电结束，即随着等效工作电路中的电化学反应双电层电容响应结束，与该电容并联的电化学极化电阻可等效为纯电阻，此时，即可获取此时稳定的特征电阻值。
接着，由于根据实际的训练可以得到电芯的特征电阻值与容量保持率的线性关系，可预先由此生成预定容量衰减模型，再将稳定后的特征电阻值应用于该模型，即可得到对应的容量保持率，而容量保持率与电芯的初始容量的乘积即为当前的电芯的实际容量。
该技术方案，提供了一种全新的计算电芯的实际容量的方式，该方式相比于相关技术中的实验推算，能够根据电芯的实际工作参数获得更加精确的电芯的实际容量，以便进一步根据该实际容量确定电芯的运行健康状况，避免因对电芯的运行健康状况监测不准确而导致的误报警或在不安全状态下未触发报警等情况的发生。
在本发明的一种实现方式中，电芯的工作参数包括：当前剩余电量和/或当前电芯温度。下面对此进行详细描述。
第一，根据不同剩余电量下特征电阻值的变化情况来定义稳定的特征电阻值。具体来说可包括：
步骤一，特征电阻值即为电芯欧姆电阻Rs和电化学极化电阻Rct的累加值，本质上是电化学双电层Cdl响应结束时刻t对应的特征电阻值，并且在Cdl响应结束之前后时刻，特征电阻值会保持稳定一段时间，随后开始增大。
步骤二，寻找特征电阻值时间常数，以电芯一为测试样本，分别测试25℃下、30％至90％剩余电量1s内各时刻的特征电阻值，每隔10％测定一次。
步骤三，如图3所示，将各时刻对应的特征电阻值作图，对于确定剩余电量(SOC)下，特征电阻值大体上随脉冲时间延长而变大，但是在0.02s至0.3s区间内，特征电阻值变化幅度逐渐减小，0.3s至0.7s是区间内，特征电阻值(DCR)变化幅度逐渐增大。其中0.2s特征电阻值与0.3s特征电阻值保持一致，这说明Cdl在0.3s后基本充电结束，Rct此时可等效为纯电阻。因此，0.3s至0.7s脉冲时间区间内可取为特征电阻值。
第二，根据不同温度下特征电阻值的变化情况来定义稳定的特征电阻值。具体来说可包括：
步骤一，特征电阻值即为电芯欧姆电阻Rs和电化学极化电阻Rct的累加值，本质上是电化学双电层Cdl响应结束时刻t对应的特征电阻值，并且在Cdl响应结束之前后时刻，特征电阻值会保持稳定一段时间，随后开始增大。
步骤二，寻找特征电阻值时间常数，以电芯二为测试样本，分别测试50％剩余电量下、-21℃至25℃1s内各时刻的特征电阻值。
步骤三，如图4所示，将各时刻对应特征电阻值作图，对于确定剩余电量下，特征电阻值大体上随脉冲时间延长而变大，但是在0.04s至0.3s区间内，特征电阻值变化幅度逐渐减小，0.3s至0.7s是区间内，特征电阻值变化幅度逐渐增大。其中0.2s特征电阻值与0.3s特征电阻值保持一致，这说明Cdl在0.3s后基本充电结束，Rct此时可等效为纯电阻。因此，0.3s至0.7s脉冲时间区间内可取为特征电阻值，该结论与不同剩余电量测试结论一致。
当然，在本发明的另一种实现方式中，还可以将剩余电量和电芯温度结合起来，综合确定特征电阻值，使得获取的特征电阻值符合全面的实际情况且更加准确。
下面，以0.3s特征电阻值为特征电阻值为例，对预定容量衰减模型的训练进行说明。
训练预定容量衰减模型的步骤包括：将电芯存储时长和/或电芯循环圈数作为变量，将剩余电量和/或电芯温度作为常量，训练得到预定脉冲时间下的所述预定容量衰减模型，其中，在所述预定容量衰减模型中，所述容量保持率与所述电芯的特征电阻值呈线性关系。
其中，在将电芯存储时长作为变量的情况下，以电芯三为测试样本，放置在60℃恒温箱中存储，每隔30天取出来测试电芯室温容量发挥，容量保持率以及50％SOC(剩余电量)下0.3s-DCR(特征电阻值)，采集电芯三在不同Storage Days(存储天数)的实际容量值以及容量保持率。
如图5所示，电芯三在60℃下Capacity Retation(容量保持率)一直呈下降趋势，且衰减速率先加速，再变缓，最后增大的趋势。接着，采集电芯三分别在存储不同天数后，50％SOC对应的室温下的DCR，脉冲时间为0.3s，这里只测试特征DCR，0.3s DCR。
如图6所示，随着存储过程中电芯三容量保持率不断下降，0.3DCR逐渐增大，增大速率也是先加速，再变缓，最后增大的趋势。最后，即可建立60℃存储过程中容量保持率与特征电阻值的增长关系模型，即预定容量衰减模型。
如图7所示，尽管存储过程中容量衰减速率和特征电阻值增长速率有起伏变化，但容量保持率与DCR刚好符合线性关系模型，这表明实际工况中特征电阻值与实际容量值存在线性计算关系，特征电阻值的最终公式为：
DCR＝－5.7817×容量保持率+6.875
电池管理系统通过提取存储电芯50％SOC下特征电阻值，直接推出电芯实际容量保持率以及容量值，具体公式为：
容量保持率＝(6.875-DCR)/5.7817
进而，可计算电芯实际容量：
C＝C0×容量保持率
这里C0为电芯出厂时初始容量值。
而在将电芯循环圈数作为变量的情况下，以电芯四为测试样本，放置在25℃恒温箱中开展循环测试，每循环300圈取出来测试电芯室温容量发挥，容量保持率以及50％SOC下0.3s-DCR。接着，采集电芯四分别在不同循环圈数对应的实际容量值以及容量保持率。
如图8所示，电芯四在25℃下，随着Cycle NO(电芯循环圈数)的增加，容量保持率一直呈下降趋势。再接着，采集电芯四分别在循环圈数后，50％SOC对应的室温DCR，脉冲时间为0.3s。
如图9所示，随着循环过程中电芯四容量保持率不断下降，0.3DCR逐渐增大，由此即可训练得到25℃循环过程中容量保持率与DCR增长关系模型。
如图10所示，尽管循环过程中容量衰减速率和DCR增长速率有起伏变化，但容量保持率与DCR刚好符合线性关系模型，这表明实际工况中DCR与实际容量值存在线性计算关系，曲线规律与存储现象一致，特征电阻值的最终公式为：
DCR＝－2.7414×容量保持率+3.8903
电池管理系统通过提取循环电芯50％SOC下特征电阻值，直接推出电芯实际容量保持率以及容量值，具体公式为：
容量保持率＝(3.8903-DCR)/2.7414
进而，可计算电芯实际容量：
C＝C0×容量保持率
这里C0为电芯出厂时初始容量值。
当然，在本发明的另一种实现方式中，还可以将电芯存储时长和电芯循环圈数结合起来，综合确定预定容量衰减模型，使得预定容量衰减模型符合全面的实际情况，便于获得更加准确的。
在本发明上述实施例中，可选地，还包括：根据所述电芯的实际容量，调整电芯安全预警策略。具体来说，电池管理系统根据电芯的实际容量，可以更新电芯的最大电流与最大功率等安全限制参数，以便根据更新后的最大电流与最大功率进行电芯实时监测，在电芯的工作电流超过更新后的最大电流和/或电芯的工作功率超过更新后的最大功率时进行预警，提升预警的有效性。
图11示出了本发明的一个实施例的电芯监测装置的框图，
如图11所示，本发明实施例提供了一种电芯监测装置1100，包括：特征值确定单元1102，在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值；容量保持率计算单元1104，将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中，计算得到所述电芯的容量保持率；实际容量计算单元1106，根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量。
该电芯监测装置1100使用上述任一实施例中所述的方案，因此，具有上述所有技术效果，在此不再赘述。电芯监测装置1100还具有以下技术特征：
在本发明上述实施例中，可选地，还包括：特征值定义单元，在所述特征值确定单元1102确定所述电芯的特征电阻值之前，根据所述电芯的等效工作电路，将所述等效工作电路中的电池欧姆极化内阻和电化学极化电阻的和作为所述特征电阻值；以及所述特征值确定单元1102用于：当所述电芯的等效工作电路中的电化学反应双电层电容响应结束时，获取响应结束时刻对应的所述电池欧姆极化内阻和所述电化学极化电阻的和。
在本发明上述实施例中，可选地，所述工作参数包括：当前剩余电量和/或当前电芯温度。
在本发明上述实施例中，可选地，还包括：模型训练单元，在所述容量保持率计算单元1104将所述电芯的特征电阻值应用到所述预定容量衰减模型中之前，将电芯存储时长和/或电芯循环圈数作为变量，将剩余电量和/或电芯温度作为常量，训练得到预定脉冲时间下的所述预定容量衰减模型，在所述预定容量衰减模型中，所述容量保持率与所述电芯的特征电阻值呈线性关系；所述实际容量计算单元1106具体用于：将所述电芯的初始容量值和所述容量保持率相乘，得到所述电芯的实际容量。
在本发明上述实施例中，可选地，还包括：策略调整单元，根据所述电芯的实际容量，调整电芯安全预警策略。
图12示出了本发明的一个实施例的电池管理系统的框图。
如图12所示，本发明的一个实施例的电池管理系统1200，包括图11示出的电芯监测装置1100，因此，该电池管理系统1200具有和图11示出的电芯监测装置1100相同的技术效果，在此不再赘述。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，通过本发明的技术方案，提供了一种全新的计算电芯的实际容量的方式，该方式相比于相关技术中的实验推算，能够根据电芯的实际工作参数获得更加精确的电芯的实际容量，以便进一步根据该实际容量确定电芯的运行健康状况，避免因对电芯的运行健康状况监测不准确而导致的误报警或在不安全状态下未触发报警等情况的发生。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种电芯监测方法，其特征在于，包括：
在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值；
将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中，计算得到所述电芯的容量保持率；
根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量；
在确定所述电芯的特征电阻值的步骤之前，还包括：根据所述电芯的等效工作电路，将所述等效工作电路中的电池欧姆极化内阻和电化学极化电阻的和作为所述特征电阻值；
所述在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值的步骤，包括：当所述电芯的等效工作电路中的电化学反应双电层电容响应结束时，获取响应结束时刻对应的所述电池欧姆极化内阻和所述电化学极化电阻的和；
在将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中的步骤之前，还包括：
将电芯存储时长和/或电芯循环圈数作为变量，将剩余电量和/或电芯温度作为常量，训练得到预定脉冲时间下的所述预定容量衰减模型，在所述预定容量衰减模型中，所述容量保持率与所述电芯的特征电阻值呈线性关系；
所述将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中，计算得到所述电芯的容量保持率的步骤，包括：将所述电芯的特征电阻值应用到所述预定容量衰减模型中，得到对应的所述电芯的容量保持率。
2.根据权利要求1所述的电芯监测方法，其特征在于，
所述根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量，具体包括：将所述电芯的初始容量值和所述容量保持率相乘，得到所述电芯的实际容量。
3.根据权利要求1所述的电芯监测方法，其特征在于，还包括：
根据所述电芯的实际容量，调整电芯安全预警策略。
4.一种电芯监测装置，其特征在于，包括：
特征值确定单元，在电芯工作过程中，获取所述电芯的特征电阻值；
容量保持率计算单元，将所述电芯的特征电阻值应用到预定容量衰减模型中，计算得到所述电芯的容量保持率；
实际容量计算单元，根据所述电芯的初始容量值和所述容量保持率，计算得到所述电芯的实际容量；
特征值定义单元，在所述特征值确定单元确定所述电芯的特征电阻值之前，根据所述电芯的等效工作电路，将所述等效工作电路中的电池欧姆极化内阻和电化学极化电阻的和作为所述特征电阻值；
模型训练单元，在所述容量保持率计算单元将所述电芯的特征电阻值应用到所述预定容量衰减模型中之前，将电芯存储时长和/或电芯循环圈数作为变量，将剩余电量和/或电芯温度作为常量，训练得到预定脉冲时间下的所述预定容量衰减模型，在所述预定容量衰减模型中，所述容量保持率与所述电芯的特征电阻值呈线性关系；
所述特征值确定单元用于：
当所述电芯的等效工作电路中的电化学反应双电层电容响应结束时，获取响应结束时刻对应的所述电池欧姆极化内阻和所述电化学极化电阻的和；
所述容量保持率计算单元具体用于：
将所述电芯的特征电阻值应用到所述预定容量衰减模型中，得到对应的所述电芯的容量保持率。
5.根据权利要求4所述的电芯监测装置，其特征在于，
所述实际容量计算单元具体用于：
将所述电芯的初始容量值和所述容量保持率相乘，得到所述电芯的实际容量。
6.根据权利要求4所述的电芯监测装置，其特征在于，还包括：
策略调整单元，根据所述电芯的实际容量，调整电芯安全预警策略。
CN201710585223.2A 2017-07-18 2017-07-18 电芯监测方法和电芯监测装置 Active CN109273781B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710585223.2A CN109273781B (zh) 2017-07-18 2017-07-18 电芯监测方法和电芯监测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710585223.2A CN109273781B (zh) 2017-07-18 2017-07-18 电芯监测方法和电芯监测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109273781A CN109273781A (zh) 2019-01-25
CN109273781B true CN109273781B (zh) 2021-03-09

Family

ID=65147774

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710585223.2A Active CN109273781B (zh) 2017-07-18 2017-07-18 电芯监测方法和电芯监测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109273781B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110048176B (zh) * 2019-02-28 2022-07-12 深圳市科陆电子科技股份有限公司 储能监控管理系统
CN112816880B (zh) * 2021-02-23 2023-01-13 欣旺达惠州动力新能源有限公司 电池寿命预测的方法、装置及存储介质
CN113433473A (zh) * 2021-05-25 2021-09-24 东风柳州汽车有限公司 一种电池容量保持率的检测方法和装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105912799A (zh) * 2016-04-27 2016-08-31 华中科技大学 一种液态或半液态金属电池的建模方法
CN106443474A (zh) * 2016-10-09 2017-02-22 北京理工大学 一种动力电池系统寿命衰退特征快速识别的方法
CN106526486A (zh) * 2016-08-30 2017-03-22 郑州轻工业学院 一种锂电池健康寿命模型构建方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100462661B1 (ko) * 2002-07-02 2004-12-20 금호석유화학 주식회사 임피던스 스펙트럼으로부터 모사된 등가회로 모델의 특정저항 인자 연산을 이용한 2차 전지의 용량 선별 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105912799A (zh) * 2016-04-27 2016-08-31 华中科技大学 一种液态或半液态金属电池的建模方法
CN106526486A (zh) * 2016-08-30 2017-03-22 郑州轻工业学院 一种锂电池健康寿命模型构建方法
CN106443474A (zh) * 2016-10-09 2017-02-22 北京理工大学 一种动力电池系统寿命衰退特征快速识别的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109273781A (zh) 2019-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107861070B (zh) 一种锂离子电池健康状态在线诊断方法
JP6734784B2 (ja) バッテリの健全性を推定する方法
CN110703121A (zh) 一种锂离子电池健康状态预测方法
CN109273781B (zh) 电芯监测方法和电芯监测装置
CN104502859A (zh) 电池荷电量及电池健康状态的检测、诊断方法
CN110376536B (zh) 电池系统soh检测方法、装置、计算机设备和存储介质
CN104569829A (zh) 蓄电池soc估计与自动校正
KR101882287B1 (ko) 배터리 수명 추정 방법 및 장치
CN112305426B (zh) 一种多约束条件下的锂离子电池功率状态估计系统
CN116540108B (zh) 一种电芯容量衰减预警方法、装置、存储介质及设备
CN106033114A (zh) 一种储能电池健康状态评估方法
CN113391216A (zh) 基于响应曲面设计的铅酸电池可用容量估算方法和装置
CN109116260A (zh) 一种锂原电池低电量的提示方法
CN114935725A (zh) 一种电池soh预测方法、存储介质及系统
CN113466728B (zh) 一种两阶段电池模型参数在线辨识的方法与系统
CN115015789A (zh) 基于增量电容曲线的锂离子电池健康状态估计方法及装置
CN116930763A (zh) 一种基于雨流计数法的电池剩余容量检测方法及应用
CN116577686A (zh) 一种基于局部阶段充电数据的多工况soh估计方法和系统
CN115639480A (zh) 一种电池健康状态的检测方法及装置
CN110794319A (zh) 预测锂电池阻抗模型的参数的方法、装置及可读存储介质
CN115616434A (zh) 一种基于退化模型校准的锂电池soc和soh实时估算方法
CN113447821B (zh) 评估电池荷电状态的方法
CN112394290A (zh) 电池包soh的估算方法、装置、计算机设备和存储介质
CN115754772A (zh) 一种电池容量衰减处理方法、装置、设备和存储介质
CN113567864A (zh) 电池荷电状态的确定方法、装置、计算机设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant