CN110018422B - 一种电池管理方法及装置 - Google Patents

一种电池管理方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110018422B
CN110018422B CN201810010431.4A CN201810010431A CN110018422B CN 110018422 B CN110018422 B CN 110018422B CN 201810010431 A CN201810010431 A CN 201810010431A CN 110018422 B CN110018422 B CN 110018422B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
voltage
value
capacity
state
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
CN201810010431.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110018422A (zh
Inventor
吴飞
金娟
王可飞
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.)
Ningde Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Ningde Amperex Technology 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 Ningde Amperex Technology Ltd filed Critical Ningde Amperex Technology Ltd
Priority to CN201810010431.4A priority Critical patent/CN110018422B/zh
Publication of CN110018422A publication Critical patent/CN110018422A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110018422B publication Critical patent/CN110018422B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
    • G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明涉及电池管理技术领域，特别涉及一种电池管理方法及装置。该方法为：基于电池输出端的电压值和电流值确定电池的开路电压；基于电池的开路电压和荷电状态‑开路电压曲线确定电池的荷电状态；基于荷电状态和第一容量，计算电池的第一消耗容量，其中，第一容量为上一周期中，电池从满充状态到满放状态输出的电池容量；计算电池的第二消耗容量；当判定第一消耗容量与第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断电池状态异常。采用上述方法，提高了电池安全性判断的准确性，可以预测发生电池安全性事故的可能，从而降低和规避设备由于电池安全性故障而导致设备起火的风险。

Description

一种电池管理方法及装置
技术领域
本发明涉及电池管理技术领域，特别涉及一种电池管理方法及装置。
背景技术
锂离子电池是一种新型的绿色化学电源，与传统的镍镉电池、镍氢电池相比具有电压高、寿命长、容量和能量密度大、体积小、自放电率低等优点。目前，锂离子电池由于其在应用过程中具有能量密度高、使用寿命长、无记忆效应、环保等特性而得到了广泛的应用，已经被广泛用于各种便携式电子设备。
然而，由于锂离子电池的自身特性，决定了其在温度过低、过高、受猛烈撞击、火烧、过充过放等环境下，很容易因为短路而起火燃烧，其安全性远远低于其他如镍镉电池、镍氢电池、铅酸电池等电池体系。锂离子电池的安全性事故主要由电池内短路造成电池热失控引起，由于锂离子电池的安全性事故的发生，使得业界目光再次聚集到锂离子电池安全性的问题上。且由于锂离子电池自身的特性，其安全性问题很难从根本上得到解决。
目前，判断锂离子电池安全性的方法，主要是认为的对锂离子电池在工作过程中的放热进行测量，在监测锂离子电池在工作过程中发生热失控时的温度，从而评估锂离子电池安全性的高低。此种判断方式由人为主观判断，且监测结果受多个环境因素的影响，从而导致判断结果不准确。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种电池管理方法及装置，用以解决现有技术中存在的电池安全性判断结果不准确，不能实时监测电池状态而导致不能降低和规避由于设备电池安全性事故而导致设备起火的问题。
本发明实施例中提供的具体技术方案如下：
一种电池管理方法，包括：
基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；
基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；
基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量；
计算所述电池的第二消耗容量；
当判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
较佳的，进一步包括：
设定多个电压节点，其中，所述多个电压节点包括所述最低电压值和所述最高电压值，并在所述最低电压值与最高电压值之间划分至少一个电压区间，其中，每一个电压区间均由两个相邻的电压节点组成。
较佳的，基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压的步骤包括：
根据所述电压值所处的电压区间将两个相邻电压节点中与所述电压值之差值相对小的一个电压节点设置为所述电压值相对应的第一电压节点；并
从上一周期更新的电压节点与电池阻抗值的对应列表中，获取所述第一电压节点相对应的电池阻抗值，将所述第一电压节点相对应的电池阻抗值与所述电池输出端的电流值的乘积设置为阻抗压降值；以及
将所述电压值与所述阻抗压降值之和设置为所述电池的开路电压。
较佳的，更新电压节点与电池阻抗值的对应列表的方式为：
当电池输出端的电压值等于任一电压节点时，以预设的频率监测电池输出端的电压值和电流值；
将相邻两次电压值之差值除以相邻两次电流值之差值，得到实时电池阻抗值；
连续计算N次电池阻抗值，将电池阻抗值的平均值更新为电压节点与电池阻抗值的对应列表中所述任一电压节点相对应的电池阻抗值。
较佳的，进一步包括：
在所述电池基于预设的放电电流从满充状态到满放状态的过程中，记录所述电池的实时开路电压和实时剩余容量的变化；
基于所述电池实时剩余容量和满载容量，计算所述电池的实时荷电状态；
基于所述电池的实时荷电状态和实时开路电压，获取所述电池的荷电状态-开路电压曲线。
一种电池管理装置，包括：
第一确定单元，用于基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；
第二确定单元，用于基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；
第一计算单元，用于基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量；
第二计算单元，用于计算所述电池的第二消耗容量；
判断单元，用于当判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
较佳的，进一步包括：
设置单元，用于设定多个电压节点，其中，所述电压节点包括所述最低电压值和所述最高电压值，并在所述最低电压值与最高电压值之间划分至少一个电压区间，其中，每一个电压区间均由两个相邻的电压节点组成。
较佳的，在基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压时，所述第一确定单元具体用于：
根据所述电压值所处的电压区间，并将两个相邻电压节点中与所述电压值之差值相对小的一个电压节点设置为所述电压值相对应的第一电压节点；并
从上一周期更新的电压节点与电池阻抗值的对应列表中，获取所述第一电压节点相对应的电池阻抗值，将所述第一电压节点相对应的电池阻抗值与所述电池输出端的电流值的乘积设置为阻抗压降值；以及
将所述电压值与所述阻抗压降值之和设置为所述电池的开路电压。
较佳的，更新电压节点与电池阻抗值的对应列表的方式为：
当电池输出端的电压值等于任一电压节点时，以预设的频率监测电池输出端的电压值和电流值；
将相邻两次电压值之差值除以相邻两次电流值之差值，得到实时电池阻抗值；
连续计算N次电池阻抗值，将电池阻抗值的平均值更新为电压节点与电池阻抗值的对应列表中所述任一电压节点相对应的电池阻抗值。
较佳的，进一步包括：
获取单元，用于在所述电池基于预设的放电电流从满充状态到满放状态的过程中，记录所述电池的实时开路电压和实时剩余容量的变化；基于所述电池实时剩余容量和满载容量，计算所述电池的实时荷电状态；基于所述电池的实时荷电状态和实时开路电压，获取所述电池的荷电状态-开路电压曲线。
一种计算设备，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行：基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量；计算所述电池的第二消耗容量；在判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行上述任一项方法。
本发明有益效果如下：
综上所述，本发明实施例中，在进行电池管理的过程中，基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一监测周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量；计算所述电池的第二消耗容量；当判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
采用上述方法，在监测到电池输出端的电压值和电流值之后，确定出该电池的开路电压，根据该开路电压和该电池的SOC-OCV曲线，确定该电池的荷电状态，进一步的，根据该电池的荷电状态和第一容量，确定该电池的第一消耗容量，并通过计量表计算该电池的第二消耗容量，通过判断第一消耗容量与第二消耗容量之差值与阈值的关系，来判断电池的状态，提高了电池安全性判断的准确性，可以预测发生电池安全性事故的可能，从而降低和规避设备由于电池安全性故障而导致设备起火的风险。
附图说明
图1为本发明实施例中，一种电池管理方法的详细流程图；
图2为本发明实施例中，另一种电池管理方法的详细流程图；
图3为本发明实施例中，一种电池管理装置的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术中存在的电池安全性判断结果不准确，不能实时监测电池状态而降低或规避由于设备电池安全性事故而导致设备起火的问题，本发明实施例中提供了一种新的电池管理方法及装置，该方法为：基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一监测周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量；计算所述电池的第二消耗容量；当判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将通过具体实施例对本发明的方案进行详细描述，当然，本发明并不限于以下实施例。
参阅图1所示，本发明实施例中，一种电池管理方法的详细流程如下：
步骤100：监测电池输出端的电压值和电流值，并基于上述电压值和电流值确定上述电池的开路电压。
具体的，本发明实施例中，在执行步骤100之前，基于上述电池输出端的最低电压值与最高电压值，预设若干电压节点，其中，上述电压节点包括上述最低电压值和上述最高电压值；基于上述若干电压节点，在上述最低电压值与最高电压值之间划分若干电压区间，其中，两个相邻的电压节点组成一个电压区间。
实际应用中，锂离子电池的工作电压不能低于预设的电池输出端的最低电压值(如，3.4V)，且锂离子电池的工作电压不能高于预设的电池输出端的最高电压值(如，4.2V-4.45V之间)。那么，本发明实施例中，在锂离子电池生产和/或装配时，基于预设的锂离子电池输出端的最低电压值和输出端的最高电压值，设置包含电池输出端的最低电压值和电池输出端的最高电压值在内的若干电压节点(即若干电压值)，可选的，可将预设的电池输出端的最低电压值设置为第一个电压节点Vmix，第二个电压节点V1，第三个电压节点V2，……，第n+1个电压节点Vn，……，将预设的电池输出端的最高电压值设置为最后一个电压节点Vmax。
本发明实施例中一种较佳的实施方式为，将电压节点设置为13个，即Vmin，V1，V2，……，V10，V11，Vmax。这样，即可根据选取的13个电压节点，在电池输出端最低电压值与最高电压值之间划分12个电压区间，如，[Vmin，V1)，[V1，V2)，……，[V10，V11)，[V11，Vmax]。
当然，本发明实施例中，电压节点的选取方式包括但不限于以下方式中的任意一种：
第一种方式为：通过电压等差的方式进行电压节点的选取，即任意两个相邻的电压节点之差值相等。
例如，假设针对锂离子电池预设的输出端最低电压值为3.4V，最高电压值为4.2V，那么即可根据最低电压值(3.4V)和最高电压值(4.2V)，将电压节点设置为：3.4V，3.6V，3.8V，4.0V，4.2V，显然，任意两个相邻的电压节点之间差值为0.2V。
第二种方式为：根据在不同电池输出端的电压下电池阻抗的变化趋势，进行电压节点的选取，即若电池阻抗在一个电压区间内变化量较大，则在该一个电压区间内，将两个相邻的电压节点之差值设置为相对较小的值；若电池阻抗在一个电压区间内变化量较小，则在该一个电压区间内，将两个相邻的电压节点之差值设置为相对较大的值。
例如，假设针对锂离子电池预设的输出端最低电压值为3.4V，最高电压值为4.2V，锂离子电池在3.4V-3.8V内电池阻抗的变化较大，而在3.8V-4.2V内电池阻抗的变化较小，那么，即可将电压节点设置为：3.4V，3.5V，3.6V，3.7V，3.8V，4.0V，4.2V。
本发明实施例中，针对电压节点的选择的方式，可根据不同应用场景和/或不同用户的不同需求选择相应的选取方式，本发明实施例中，在此不做具体限定。
具体的，本发明实施例中，在执行步骤100时，基于预设的频率，实时监测电池输出端的电压值和电流值，本发明实施例中一种较佳的实施方式为，监测时间间隔设置为250毫秒(ms)，即4次/分钟(min)。
具体的，本发明实施例中，在基于监测到的电压值和电流值确定所述电池的开路电压时，具体包括：根据监测到的上述电压值，确定出上述电压值所处的电压区间，并将组成该电压区间的两个相邻电压节点中与上述电压值之差值相对小的一个电压节点设置为上述电压值相对应的电压节点；从上一监测周期更新的电压节点与电池阻抗值的对应列表中，获取上述一个电压节点相对应的电池阻抗值，并将上述一个电压节点相对应的电池阻抗值与上述电池输出端的电流值的乘积设置为上述电池的阻抗压降值，以及将所述电压值与所述阻抗压降值之和设置为所述电池的开路电压。
实际应用中，在监测到一个电池输出端的电压值和电流值之后，需要确定出该一个电池输出端的电压值相对应的电池阻抗，进而根据确定出的电池阻抗与监测到的电池输出端的电流值，计算出电池阻抗导致的阻抗压降值。
本发明实施例中，维护有用于表征电压节点与相应的电池阻抗值之间的映射关系的电压节点与电池阻抗值的对应列表，那么，在监测到一个电池输出端的电压值之后，需要确定出该电压值相对应的电压节点，再根据电压节点和上一监测周期更新的电压节点与电池阻抗值的对应列表，确定出该电压值相对应的电池阻抗值。
当然，本发明实施例中，在监测到一个电池输出端电压值之后，确定该电压值所处的电压区间，在从组成该电压区间的两个相邻电压节点的方式还可以包括以下方式中的任意一种：
例如，假设监测到的一个电池输出端的电压值为U1，其所处的电压区间为[Vn，Vn+1)，如，Vn＜U1＜Vn+1，Vn与U1之差值小于U1与Vn+1之差值，那么，即可将Vn确定为与U1相对应的电压节点。
又例如，假设监测到的一个电池输出端的电压值为U2，其所处的电压区间为[Vn，Vn+1)，如，Vn＜U2＜Vn+1，那么，即可直接将Vn确定为与U2相对应的电压节点。
又例如，假设监测到的一个电池输出端的电压值为U3，其所处的电压区间为[Vn，Vn+1)，如，Vn＜U3＜Vn+1，那么，即可直接将Vn+1确定为与U3相对应的电压节点。
进一步的，本发明实施例中，在初始阶段(即电池生产和/或装配时)设置若干电压节点时，根据大量的实验结果，针对设置的每一电压节点分别设置有相应的初始电池阻抗值，在第一个监测周期中，由于不存在上一监测周期更新的电压节点与电池阻抗值的对应列表，那么，可选的，可采用预设的初始电池阻抗值计算出相应的电池阻抗值。
本发明实施例中，在每一监测周期中，都需对维护的电压节点与电池阻抗值的对应列表进行更新处理，即在当前监测周期内，若计算出任一电压节点相对应的电池阻抗值后，将电压节点与电池阻抗值的对应列表中该任一电压节点相对应的电池阻抗值更新为当前计算得到的电池阻抗值。具体的，更新电压节点与电池阻抗值的对应列表的方式为：
在当前监测周期内，在确定电池输出端的电压值等于任一电压节点时，基于预设的频率监测电池输出端的电压值和电流值；将相邻两次监测到的电池输出端的电压值之差值除以相邻两次监测到的电池输出端的电流值之差值，得到相应的实时电池阻抗值；连续计算N次实时电池阻抗值，将N此实时电池阻抗值的平均值更新为电压节点与电池阻抗值的对应列表中上述任一电压节点相对应的电池阻抗值。
例如，假设电池输出端的电压值等于电压节点Vn时，基于预设的监测周期监测到的电池输出端电压值为U1，U2，……，Um，Um+1，……，其相对应的电流值为I1，I1，……，Im，Im+1，……，那么，即可将U1与U2之差值除以I1与I2之差值，设置为第一个实时电池内阻值R1，将U2与U3之差值除以I2与I3之差值，设置为第二个实时电池内阻值R2，……，将Um与Um+1之差值除以Im与Im+1之差值，设置为第m个实时电池内阻值Rm，并计算R1，R2，……，Rm的平均值R，其中，R＝(R1+R2+……+Rm)/m，并将R更新为电压节点与电池阻抗值的对应列表中电压节点Vn相对应的电池阻抗值。
实际应用中，测量得到的电池输出端的电压值小于该电池的真实电压，即开路电压(Open Circuit Voltage，OCV)，所谓开路电压指的是电池在开路状态下的端电压称为开路电压。那么，在电池工作过程中，由于电池存在电池阻抗值，会产生相应的阻抗压降值，电池的开路电压等于测量得到的电池输出端的电压值与阻抗压降值之和。
具体的，本发明实施例中，一种较佳的实施方式为，将上述电压值与上述阻抗压降值之和设置为上述电池的开路电压。
步骤110：基于上述电池的开路电压和上述电池的荷电状态-开路电压曲线，确定上述电池的荷电状态。
实际应用中，在初始阶段(电池设计/生成时)，获取电池的荷电状态(State ofCharge，SOC)-OCV曲线，具体的，在锂离子电池体系中，对于已经确定的电池设计，其SOC-OCV曲线通常是固定的。
本发明实施例中，可以采用以下方式获取电池的SOC-OCV曲线：在所述电池基于预设的放电电流从满充状态到满放状态的过程中，记录所述电池的实时开路电压和实时剩余容量的变化；基于所述电池实时剩余容量和满载容量，计算所述电池的实时荷电状态；基于所述电池的实时荷电状态和实时开路电压，获取所述电池的荷电状态-开路电压曲线。
例如，假设一个锂离子电池的电池容量为C，那么，首先对该一个锂离子电池进行充电至满充状态，然后使用倍率为0.01C的放电电流对该一个锂离子电池进行放电，并记录该一个锂离子电池从满充状态放电至满放状态的过程中，该一个锂离子电池的开路电压和电池实时剩余容量，进一步的，根据该电池实时剩余容量和电池容量计算该一个锂离子电池的实时荷电状态，荷电状态为剩余容量与电池容量之比，根据实时荷电状态和相对应的开路电压，即可得到该一个锂离子电池的SOC-OCV曲线。
本发明实施例中，在计算出上述电池的开路电压之后，进一步的，根据上述开路电压和上述电池的SOC-OCV曲线，即可得到上述开路电压相对应的荷电状态。
步骤120：基于上述荷电状态和第一容量，计算上述电池的第一消耗容量，其中，上述第一容量为上一监测周期中，上述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量。
实际应用中，锂离子电池的容量随着不断使用，其容量会自然衰减的，表现在电压降低，容量不足，这是与锂电池的材料特性有关，简单理解就是锂离子的活性随着使用会不断降低，直至最终容量全部衰减完了。那么，即可在每一监测周期，使用电量计确定出电池的第一容量，即电池从满充状态放电至满放状态的过程中，电池输出的电池容量。
例如，假设锂离子电池充电至满充状态，重置电量计数据，设置为0，在该锂离子电池基于预设的放电电流进行放电时，使用电量计对该锂离子电池电流进行测量，并对时间进行积分，得到该锂离子电池从满充状态到当前时间点的放电的容量，直至该锂离子电池放电至满放状态时，读取电量计的数据，将该数据设置为该锂离子电池的第一容量，即剩余可恢复容量。
具体的，本发明实施例中，在执行步骤120时，将上述荷电状态与第一容量之乘积设置为上述电池的第一消耗容量。
由上可知，本发明实施例中，可采用方式一获取锂离子电池的实时消耗容量：根据该锂离子电池的计算得到的开路电压，以及该锂离子电池的SOC-OCV曲线，得到该锂离子电池的负荷状态，并根据该负荷状态和该锂离子电池的第一容量，确定该锂离子电池的实时消耗容量(即，第一消耗容量)。
步骤130：基于电量计计算上述电池的第二消耗容量。
实际应用中，锂离子电池在基于预设的放电电流从满充状态进行放电时，电量计实时对该锂离子电池进行测量，并对时间进行积分，得到该锂离子电池实时的已放电容量。
具体的，本发明实施例中，将电量计计算出的该锂离子电池的已放电容量设置为该电池的第二消耗容量。
由上可知，本发明实施例中，可采用方式二获取锂离子电池的实时消耗容量：使用电量计测量该锂离子电池的实时消耗容量(即，第二消耗容量)。
步骤140：在判定上述第一消耗容量与上述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断上述电池状态异常。
本发明实施例中，可通过判断采用方式一和方式二得到的实时消耗容量之间的差值，来判定该锂离子电池内部是否存在漏电的可能，从而确定电池状态是否正常。
具体的，若判定第一消耗容量和第二消耗容量之差的绝对值大于或等于阈值，则判定锂离子电池状态异常，可能会发生严重短路，从而提醒用户，并切换该锂离子电池的输出。
而若判定第一消耗容量和第二消耗容量之差的绝对值小于阈值，则判定该电池状态正常，继续监测。
当然，本发明实施例中，上述阈值的设定，可根据测试设备精度和/或电池型号进行相应设置，本发明实施例中，在此不做具体限定。
参阅图2所示，本发明实施例中，另一种电池管理方法的详细流程如下：
步骤200：基于电池输出端的电压值和电流值确定上述电池的开路电压。
步骤210：基于上述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定上述电池的荷电状态。
步骤220：基于上述荷电状态和第一容量，计算上述电池的第一消耗容量，其中，上述第一容量为上一监测周期中，上述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量。
步骤230：计算上述电池的第二消耗容量。
步骤240：当判定上述第一消耗容量与上述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断上述电池状态异常。
基于上述实施例，参阅图3所示，本发明实施例中，一种电池管理装置，至少包括第一确定单元30，第二确定单元31，第一计算单元32，第二计算单元33和判断单元34，其中，
第一确定单元30，用于基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；
第二确定单元31，用于基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；
第一计算单元32，用于基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一监测周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量；
第二计算单元33，用于计算所述电池的第二消耗容量；
判断单元34，用于当判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
较佳的，进一步包括：
设置单元，用于基于所述电池输出端的最低电压值与最高电压值，预设多个电压节点，其中，所述电压节点包括所述最低电压值和所述最高电压值，并在所述最低电压值与最高电压值之间划分至少一个电压区间，其中，两个相邻的电压节点形成所述至少一个电压区间。
较佳的，在基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压时，所述第一确定单元30具体用于：
确定所述电压值所处的电压区间，并将两个相邻电压节点中与所述电压值之差值相对小的一个电压节点设置为所述电压值相对应的第一电压节点；并
从上一监测周期更新的电压节点与电池阻抗值的对应列表中，获取所述第一电压节点相对应的电池阻抗值，将所述第一电压节点相对应的电池阻抗值与所述电池输出端的电流值的乘积设置为阻抗压降值；以及
将所述电压值与所述阻抗压降值之和设置为所述电池的开路电压。
较佳的，更新电压节点与电池阻抗值的对应列表的方式为：
在监测周期内，在确定电池输出端的电压值等于任一电压节点时，以预设的频率监测电池输出端的电压值和电流值；
将相邻两次电压值之差值除以相邻两次电流值之差值，得到实时电池阻抗值；
连续计算N次电池阻抗值，将电池阻抗值的平均值更新为电压节点与电池阻抗值的对应列表中所述任一电压节点相对应的电池阻抗值。
较佳的，进一步包括：
获取单元，用于在所述电池基于预设的放电电流从满充状态到满放状态的过程中，记录所述电池的实时开路电压和实时剩余容量的变化；基于所述电池实时剩余容量和满载容量，计算所述电池的实时荷电状态；基于所述电池的实时荷电状态和实时开路电压，获取所述电池的荷电状态-开路电压曲线。
综上所述，本发明实施例中，在进行电池管理的过程中，监测电池输出端的电压值和电流值，并基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一监测周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量；计算所述电池的第二消耗容量；在判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
采用上述方法，在监测到电池输出端的电压值和电流值之后，确定出该电池的开路电压，根据该开路电压和该电池的SOC-OCV曲线，确定该电池的荷电状态，进一步的，根据该电池的荷电状态和第一容量，确定该电池的第一消耗容量，并通过计量表计算该电池的第二消耗容量，通过判断第一消耗容量与第二消耗容量之差值与阈值的关系，来判断电池的状态，提高了电池安全性判断的准确性，可以预测发生电池安全性事故的可能，从而降低和规避设备由于电池安全性故障而导致设备起火的风险。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种电池管理方法，其特征在于，包括：
基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；
基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；
基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量，所述第一消耗容量为所述电池的实时消耗容量；
计算所述电池的第二消耗容量，所述第二消耗容量为由电量计计算出的所述电池的已放电容量；
当判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：
设定多个电压节点，其中，所述多个电压节点包括最低电压值和最高电压值，并在所述最低电压值与所述最高电压值之间划分至少一个电压区间，其中，每一个电压区间均由两个相邻的电压节点组成。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压的步骤包括：
根据所述电压值所处的电压区间将两个相邻电压节点中与所述电压值之差值相对小的一个电压节点设置为所述电压值相对应的第一电压节点；并
从上一周期更新的电压节点与电池阻抗值的对应列表中，获取所述第一电压节点相对应的电池阻抗值，将所述第一电压节点相对应的电池阻抗值与所述电池输出端的电流值的乘积设置为阻抗压降值；以及
将所述电压值与所述阻抗压降值之和设置为所述电池的开路电压。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，更新电压节点与电池阻抗值的对应列表的方式为：
当电池输出端的电压值等于任一电压节点时，以预设的频率监测电池输出端的电压值和电流值；
将相邻两次电压值之差值除以相邻两次电流值之差值，得到实时电池阻抗值；
连续计算N次电池阻抗值，将电池阻抗值的平均值更新为电压节点与电池阻抗值的对应列表中所述任一电压节点相对应的电池阻抗值。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，进一步包括：
在所述电池基于预设的放电电流从满充状态到满放状态的过程中，记录所述电池的实时开路电压和实时剩余容量的变化；
基于所述电池实时剩余容量和满载容量，计算所述电池的实时荷电状态；
基于所述电池的实时荷电状态和实时开路电压，获取所述电池的荷电状态-开路电压曲线。
6.一种电池管理装置，其特征在于，包括：
第一确定单元，用于基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；
第二确定单元，用于基于所述电池的开路电压和所述电池的荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；
第一计算单元，用于基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量，所述第一消耗容量为所述电池的实时消耗容量；
第二计算单元，用于计算所述电池的第二消耗容量，所述第二消耗容量为由电量计计算出的所述电池的已放电容量；
判断单元，用于当判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，进一步包括：
设置单元，用于设定多个电压节点，其中，所述电压节点包括最低电压值和最高电压值，并在所述最低电压值与所述最高电压值之间划分至少一个电压区间，其中，每一个电压区间均由两个相邻的电压节点组成。
8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，在基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压时，所述第一确定单元具体用于：
根据所述电压值所处的电压区间将两个相邻电压节点中与所述电压值之差值相对小的一个电压节点设置为所述电压值相对应的第一电压节点；并
从上一周期更新的电压节点与电池阻抗值的对应列表中，获取所述第一电压节点相对应的电池阻抗值，将所述第一电压节点相对应的电池阻抗值与所述电池输出端的电流值的乘积设置为阻抗压降值；以及
将所述电压值与所述阻抗压降值之和设置为所述电池的开路电压。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，更新电压节点与电池阻抗值的对应列表的方式为：
当电池输出端的电压值等于任一电压节点时，以预设的频率监测电池输出端的电压值和电流值；
将相邻两次电压值之差值除以相邻两次电流值之差值，得到实时电池阻抗值；
连续计算N次电池阻抗值，将电池阻抗值的平均值更新为电压节点与电池阻抗值的对应列表中所述任一电压节点相对应的电池阻抗值。
10.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于，进一步包括：
获取单元，用于在所述电池基于预设的放电电流从满充状态到满放状态的过程中，记录所述电池的实时开路电压和实时剩余容量的变化；基于所述电池实时剩余容量和满载容量，计算所述电池的实时荷电状态；基于所述电池的实时荷电状态和实时开路电压，获取所述电池的荷电状态-开路电压曲线。
11.一种计算设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用所述存储器中存储的程序指令，按照获得的程序执行：基于电池输出端的电压值和电流值确定所述电池的开路电压；基于所述电池的开路电压和荷电状态-开路电压曲线确定所述电池的荷电状态；基于所述荷电状态和第一容量，计算所述电池的第一消耗容量，其中，所述第一容量为上一周期中，所述电池从满充状态到满放状态输出的电池容量，所述第一消耗容量为所述电池的实时消耗容量；计算所述电池的第二消耗容量，所述第二消耗容量为由电量计计算出的所述电池的已放电容量；当判定所述第一消耗容量与所述第二消耗容量之差值大于或等于阈值时，判断所述电池状态异常。
12.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使所述计算机执行权利要求1至5任一项所述的方法。
CN201810010431.4A 2018-01-05 2018-01-05 一种电池管理方法及装置 Active CN110018422B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810010431.4A CN110018422B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 一种电池管理方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810010431.4A CN110018422B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 一种电池管理方法及装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110018422A CN110018422A (zh) 2019-07-16
CN110018422B true CN110018422B (zh) 2021-10-19

Family

ID=67187273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810010431.4A Active CN110018422B (zh) 2018-01-05 2018-01-05 一种电池管理方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110018422B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110618388B (zh) * 2019-09-04 2023-01-17 苏州浪潮智能科技有限公司 一种电池性能的检测方法和装置
CN110888072A (zh) * 2019-11-28 2020-03-17 Oppo广东移动通信有限公司 电池微短路的检测方法及装置、电子设备
CN111208861B (zh) * 2020-01-15 2022-01-18 重庆超力电器有限责任公司 Ptc功率控制方法和装置
CN113386624A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 宁德时代新能源科技股份有限公司 设置运输工具soc阈值的方法、装置和设备
CN111426965B (zh) * 2020-05-15 2022-05-06 深圳英集芯科技股份有限公司 一种电池电量的计算方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1790361A (zh) * 2004-12-15 2006-06-21 株式会社卡西欧日立移动通信 便携式终端装置和数据回收方法
CN101990641A (zh) * 2008-03-07 2011-03-23 日产自动车株式会社 二次电池剩余容量估计设备
CN102043132A (zh) * 2009-10-14 2011-05-04 索尼公司 电池组和用于检测电池劣化的方法
CN102246385A (zh) * 2008-10-10 2011-11-16 迪亚能源股份有限公司 用于确定电池的荷电状态的方法和设备
CN102301251A (zh) * 2009-03-25 2011-12-28 日本碍子株式会社 钠硫电池的剩余容量的计算方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5287844B2 (ja) * 2010-12-27 2013-09-11 株式会社デンソー 二次電池の残存容量演算装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1790361A (zh) * 2004-12-15 2006-06-21 株式会社卡西欧日立移动通信 便携式终端装置和数据回收方法
CN101990641A (zh) * 2008-03-07 2011-03-23 日产自动车株式会社 二次电池剩余容量估计设备
CN102246385A (zh) * 2008-10-10 2011-11-16 迪亚能源股份有限公司 用于确定电池的荷电状态的方法和设备
CN102301251A (zh) * 2009-03-25 2011-12-28 日本碍子株式会社 钠硫电池的剩余容量的计算方法
CN102043132A (zh) * 2009-10-14 2011-05-04 索尼公司 电池组和用于检测电池劣化的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110018422A (zh) 2019-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109932661B (zh) 一种电池状态监测方法及装置
CN110018422B (zh) 一种电池管理方法及装置
CN102253343B (zh) 一种蓄电池的健康度与荷电状态的估算方法
CN109557477B (zh) 一种电池系统健康状态估算方法
KR100903489B1 (ko) 리튬 이차전지 주기 수명 검사 방법
CN110109030B (zh) 电池组一致性评价方法与电池组均衡策略
CN107576918B (zh) 锂电池的剩余电量的估算方法及系统
CN111239629B (zh) 一种退役锂电池的梯次利用状态区间划分方法
CN109856548B (zh) 动力电池容量估算方法
CN103995232B (zh) 一种磷酸铁锂动力电池组峰值充放电性能的检测方法
CN107437642B (zh) 一种智能充电方法及装置
CN110133503B (zh) 一种电芯检测方法及装置
CN110764014A (zh) 电池内短路的检测方法、装置、终端及可读存储介质
CN111123120B (zh) 一种锂离子电池自放电电流的测定方法
WO2024060537A1 (zh) 电池异常自放电预警方法、系统、电子设备及存储介质
CN112448434B (zh) 一种充电控制方法及充电控制装置
CN111257770B (zh) 一种电池包功率估算方法
CN111965557A (zh) 一种后备电源可靠性的评估方法和装置
Wong et al. A new state-of-charge estimation method for valve regulated lead acid batteries
CN114552039A (zh) 一种电池常带电自保养的控制方法及常带电自保养的电池
KR20200101754A (ko) 배터리 제어 장치 및 배터리 제어 방법
CN107294163B (zh) 具有蓄电池单体均衡功能的蓄电池状态巡检方法及装置
CN115877228B (zh) 一种具备远程核容的蓄电池充放电监测方法和系统
CN107356880B (zh) 电池电量检测方法
CN108232342B (zh) 一种蓄电池管理方法、系统及一种蓄电池管理设备

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