CN110221224A - 电池循环寿命的预测方法、装置及存储介质 - Google Patents

电池循环寿命的预测方法、装置及存储介质 Download PDF

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CN110221224A
CN110221224A CN201910586814.0A CN201910586814A CN110221224A CN 110221224 A CN110221224 A CN 110221224A CN 201910586814 A CN201910586814 A CN 201910586814A CN 110221224 A CN110221224 A CN 110221224A
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Abstract

本发明实施例提供一种电池循环寿命的预测方法、装置及存储介质，所述方法包括：分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率；按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值；基于所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值，确定第一函数；基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述直流内阻值，确定第二函数；基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。

Description

电池循环寿命的预测方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及电池检测技术领域，尤其涉及一种电池循环寿命的预测方法、装置及存储介质。
背景技术
随着锂离子动力电池在我国的广泛应用，尤其是新能源电动车的快速发展。根据国家电动汽车电池使用相关标准，电动汽车用动力电池有效容量不得低于额定容量的80％。电池的循环寿命就是电池容量衰退为额定容量的80％时的循环次数。电池循环寿命是电池性能的一项重要指标。因此，对于电池的循环寿命的准确预测是非常重要的，而目前对于电池的循环寿命的测试不仅周期较长，能源消耗大，且不能准确反映电池的循环寿命。
发明内容
为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供一种电池循环寿命的预测方法、装置及存储介质，至少部分解决上述技术问题。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
本发明实施例的提供一种电池循环寿命的预测方法，所述方法包括：
分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率；
按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值；
基于所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值，确定第一函数；
基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述直流内阻值，确定第二函数；
基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。
在上述方案中，所述按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值，包括：
采用第一预设电流值对所述锂离子电池进行第一恒流放电；
当所述锂离子电池的荷电状态SOC到达第一预设阈值时，暂停对所述锂离子电池放电并持续暂停放电达到第一预设时长，获取所述锂离子电池的第一负载电压；
采用第二预设电流值对所述锂离子电池进行第二恒流放电达到第二预设时长，获取所述锂离子电池的第二负载电压；
基于所述第一负载电压、所述第二负载电压以及所述第二预设电流值，确定所述锂离子电池的直流内阻值。
在上述方案中，所述基于所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值，确定第一函数，包括：
确定所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值对应的第一关系曲线；对所述第一关系曲线进行拟合处理，确定第一函数；
所述基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述直流内阻值，确定第二函数，包括：
确定所述锂离子电池的直流内阻值与不同的循环周数对应的第二关系曲线；对所述第二关系曲线进行拟合处理，确定第二函数。
在上述方案中，所述容量保持率的预设值包括至少一个第二预设阈值；所述基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命，包括：
在不同的第二预设阈值下，依据第一函数和第二函数，确定所述锂离子电池对应的循环寿命。
在上述方案中，在所述分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理之前，所述方法还包括：按照预设梯度设置所述锂离子电池进行性能测试处理的循环周数；其中，所述预设梯度相等或者不相等。
在上述方案中，所述基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率，包括：
获取所述锂离子电池首次性能测试处理的第一容量信息；
获取所述锂离子电池完成不同的循环周数的性能测试处理时对应的第二容量信息；
基于所述第一容量信息及所述第二容量信息，确定所述锂离子电池的容量保持率。
本发明实施例提供一种电池循环寿命的预测装置，所述装置包括：第一获取模块、第二获取模块及确定模块，其中：
所述第一获取模块，用于分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率；
所述第二获取模块，用于按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值；
所述确定模块，用于基于所述第一获取模块获取的所述容量保持率与所述第二获取模块获取的所述直流内阻值，确定第一函数；基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述第二获取模块获取的所述直流内阻值，确定第二函数；基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。
在上述方案中，所述第二获取模块包括：第一获取子单元、第二获取子单元及确定子单元，其中：
所述第一获取子单元，用于采用第一预设电流值对所述锂离子电池进行第一恒流放电；当所述锂离子电池的荷电状态SOC到达第一预设阈值时，暂停对所述锂离子电池放电并持续暂停放电达到第一预设时长，获取所述锂离子电池的第一负载电压；
所述第二获取子单元，用于采用第二预设电流值对所述锂离子电池进行第二恒流放电达到第二预设时长，获取所述锂离子电池的第二负载电压；
所述确定子单元，用于基于所述第一获取子单元获取的所述第一负载电压、第二获取子单元获取的所述第二负载电压及所述第二预设电流值，确定所述锂离子电池的直流内阻值。
在上述方案中，所述确定模块，用于确定所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值对应的第一关系曲线；对所述第一关系曲线进行拟合处理，确定第一函数；以及确定所述锂离子电池的直流内阻值与不同的循环周数对应的第二关系曲线；对所述第二关系曲线进行拟合处理，确定第二函数。
在上述方案中，所述确定模块，用于在所述容量保持率的预设值包括至少一个第二预设阈值时，在不同的第二预设阈值下，依据第一函数和第二函数，确定所述锂离子电池对应的循环寿命。
在上述方案中，所述装置还包括：设置模块，用于按照预设梯度设置所述锂离子电池进行性能测试处理的循环周数；其中，所述预设梯度相等或者不相等。
在上述方案中，所述第一获取模块，用于获取所述锂离子电池首次性能测试处理的第一容量信息和所述锂离子电池完成不同的循环周数的性能测试处理时对应的第二容量信息；基于所述第一容量信息及所述第二容量信息，确定所述锂离子电池的容量保持率。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述方法的任一步骤。
本发明实施例提供一种电池循环寿命的预测装置，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述所述方法的任一步骤。
本发明实施例提供一种电池循环寿命的预测方法、装置及存储介质，所述方法包括：分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率；按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值；基于所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值，确定第一函数；基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述直流内阻值，确定第二函数；基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。基于此，采用本发明实施例的循环寿命预测方法及装置，可有效的缩短产品的开发周期，并且试验简单具有普遍性。
附图说明
图1为本发明实施例电池循环寿命的预测方法流程示意图；
图2为本发明实施例获取锂离子电池直流内阻的方法流程示意图；
图3为本发明实施例第一关系曲线的一种表达形式示意图；
图4为本发明实施例第二关系曲线的一种表达形式示意图；
图5本发明实施例预测电池循环寿命的一种具体流程示意图；
图6为本发明实施例电池循环寿命的预测装置的一种结构示意图；
图7为本发明实施例电池循环寿命的预测装置的另一种结构示意图；
图8为本发明实施例电池循环寿命预测装置的一种硬件结构示意图。
具体实施方式
为了能够更加详尽地了解本发明实施例的特点与技术内容，以下结合说明书附图及本发明实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本发明实施例。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
需要说明的是，在本发明实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他的包含、从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元，例如单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或者软件等等)。
在锂离子电池中除了正负极材料、电解液、隔膜、电池壳体等材料的接触电阻外，还包括正负极材料反应、锂离子穿过电解液而产生的电化学极化内阻与浓差极化内阻(这些在直流放电过程中总的阻抗，称为直流内阻)，由于直流内阻能够反映锂离子电池内阻抗的真实情况，因此，本发明实施例从锂离子电池的直流内阻出发，通过建立锂离子电池的直流内阻与锂离子电池的容量保持率的第一关系曲线以及建立锂离子电池的直流内阻与循环周数的第二关系曲线，然后，综合所述第一关系曲线和所述第二关系曲线预测锂离子电池的循环寿命。
下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细的说明。
如图1所示，其示出本发明实施例提供的电池循环寿命的预测方法流程示意图。所述方法包括：
S101：分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率；
S102：按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值；
S103：基于所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值，确定第一函数；
S104：基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述直流内阻值，确定第二函数；
S105：基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。
需要说明的是，本实施例中，锂离子电池包括但不限于：三元锂离子电池、磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池，且所述锂离子电池为经过化成分容处理后的电池，其中，所述化成是指电池在工厂中制作完成后的第一次充放电的过程；所述分容是指同一批电池在经过化成后按照不同的电池容量进行区分。换句话说，化成分容通常用于从生产出来的同一批电池中分出容量达不到客户需求标准的，比如，一批容量为75Ah的锂离子电池经过化成处理进行激活，然后，再通过分容柜将此批电池中容量达不到75Ah的锂离子电池分离开来。总的来说，在本实施例中，用于测试处理的锂离子电池在出厂时性能是良好的。
在本实施例中，在步骤101之前，所述方法还包括：
按照预设梯度设置所述锂离子电池进行性能测试处理的循环周数；其中，所述预设梯度相等或者不相等。
需要说明的是，锂离子电池的性能测试可包括电压、内阻、容量、自放电率等各个方面。此处对锂离子电池进行性能测试处理是对锂离子电池充放电循环测试。
这里，预设梯度可以是一个固定值；也可以是一个集合，包括至少一个不同的梯度值。也就是，预设梯度可根据实际情况进行选择，可不作限定。
在实际应用中，依据预设梯度的不同，设置循环周数的方式也有多种多样。
可选的一种设置方式，将不同的循环周数设置为以固定预设梯度为公差的等差数列，比如，200周为一预设梯度，则此时，设置的不同的循环周数依次为：200、400、600……。
另一种可选的设置方式，将不同的循环周数设置为非等预设梯度的数列，比如，200周为基础的循环周数，且预设梯度包括：100、200、400……，则此时，设置的不同的循环周数依次为：200、300、500、900……。
在本实施例中，锂离子电池的数量可以是一个或者多个。由此，依据锂离子电池的个数的不同，按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理的方式有很多种，可根据用户的需求进行自行设置。
在实际应用中，当所述锂离子电池的数量仅为一个时，对于步骤S101，所述分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，包括：对同一电池分别进行不同的循环周数的性能测试处理。
示例性的，假设设置的不同的循环周数分别为：200、400、600、800、1000、1200。对此电池按照不同的循环周数进行性能测试处理的过程如下：先对此电池进行200周的性能测试处理，然后再对此电池进行400周的性能测试处理，依次类推，最后对此电池进行1200周的性能测试处理，也就是说，当锂离子电池仅包含一个电池时，该电池需要总共进行1200周的性能测试处理。
在实际应用中，当所述锂离子电池的数量为多个时，对于步骤S101，也可包括多种测试方式。
可选的，所述分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，包括：将多个电池分别按照设置的不同循环周数进行性能测试处理。
示例性的，选取化成分容后一致性良好的6个锂离子电池，且设置的不同的循环周数分别为：200、400、600、800、1000、1200，此时，对多个电池按照不同的循环周数进行性能测试处理的过程如下：对第一个电池仅进行200周的性能测试处理；对第二个电池仅进行400周的性能测试处理；对第三个电池仅进行600周的性能测试处理；……；对第六个电池仅进行1200周的性能测试处理。应该理解，此处的“第一”、“第二”……“第六”仅是为了描述的方便，并没有限制作用。由上述可知，采用6个电池按照不同的循环周数进行性能测试处理，可同时开始对6个电池的对应的循环周数的性能测试处理，能够一次性地得到6个电池各自对应的容量保持率。
另一种可选的实施例，所述分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，包括：
将多个电池等分成N组；其中，N为不小于2的正整数；
分别按照设置的不同循环周数对每一组电池进行性能测试处理。
示例性的，选取化成分容后一致性良好的15个锂离子电池，且将这15个锂离子电池等分成5组，每组包含三个电池；设置的不同的循环周数分别为：200、400、600、800、1000，此时，对每组电池按照不同的循环周数进行性能测试处理的过程如下：对第一组电池进行200周的性能测试处理；对第二组电池进行400周的性能测试处理；对第三组电池进行600周的性能测试处理；……；对第五组电池进行1000周的性能测试处理，应该理解，此处的“第一”、“第二”……“第五”仅是为了描述的方便，并没有限制作用。采用上述的测量方式，在后续计算容量保持率的时，可获取同组的多个电池的容量保持率的平均值，以增加电池容量保持率的测试精确。
在本实施例中，对于步骤S101，所述基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率，包括：
S1010：获取所述锂离子电池首次性能测试处理的第一容量信息；
S1011：获取所述锂离子电池完成不同的循环周数的性能测试处理时对应的第二容量信息；
S1012：基于所述第一容量信息及所述第二容量信息，确定所述锂离子电池的容量保持率。
需要说明的是，虽然上述提到锂离子电池的数量可以是一个或者多个，但不论采取对同一个电池进行不同的循环周数的性能测试处理；还是对多个电池分别进行对应的循环周数的性能测试处理，对于电池容量保持率的计算方法类似，因此，本实施例以所述锂离子电池包含多个电池为例进行说明如何获取锂离子电池对应的容量保持率。
除非另有说明，以下均是针对锂离子电池的数量为多个的情况。
在本实施例中，若所述锂离子电池的数量为多个，经过设置的不同的循环周数的性能测试处理，可以一次性的得到多个电池各自对应的容量保持率。换句话说，此处所述锂离子电池的容量保持率应该是一个集合，包括不同的循环周数性能测试处理后锂离子电池对应的容量保持率。
示例性的，若所述锂离子电池包含10个电池，则此时，经过设置的10个不同的循环周数的性能测试处理后，可一次性的得到10个电池各自对应的容量保持率，也就是，经过10个不同的循环周数的性能测试处理后，得到是10个容量保持率组成的一个集合。
在本实施例中，第一容量信息是锂离子电池经过首次充放电时的第一放电容量值，可通过将充满电的电池首次以恒定电流值对其进行放电，将此恒定电流值乘以放电时间(以小时为单位)就可得到此第一放电容量值；第二容量信息是锂离子电池经过T(比如，200周)周的性能测试处理的第二放电容量值，可通过将充满电的电池第T周以恒定电流值对其进行放电，将此恒定电流值乘以放电时间(以小时为单位)就可得到此第二放电容量值。然后，计算第一放电容量值与第二放电容量值的比值，以确定经过T周性能测试处理后此电池的容量保持率，通常情况下，电池的容量保持率采用百分比来表示，此时，需要将上述比值乘以百分之百，比如，电池的容量保持率为80％。
在实际应用中，对于按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理后，获得的电池容量保持率，可采用充放电检测设备(比如，智能充放电综合测试仪)根据设置的不同的循环周数自动记录各个锂离子电池首次的第一放电容量值及设置的不同的循环周数性能测试处理完成时对应的第二放电容量值，并根据上述第一放电容量值与第二放电容量值的比值确定各个锂离子电池的对应的容量保持率，并且还可记录不同的循环周数与容量保持率之间的映射关系，比如，进行200周的性能测试处理后，电池对应的容量保持率为95％。
在本实施例中，对于步骤S102，如图2所示，其示出一种获取锂离子电池直流内阻的方法流程示意图。所述按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值，包括：
S1020：采用第一预设电流值对所述锂离子电池进行第一恒流放电；当所述锂离子电池的荷电状态(SOC)到达第一预设阈值时，暂停对所述锂离子电池放电并持续暂停放电达到第一预设时长，获取所述锂离子电池的第一负载电压；
S1021：采用第二预设电流值对所述锂离子电池进行第二恒流放电达到第二预设时长，获取所述锂离子电池的第二负载电压；
S1022：基于所述第一负载电压、所述第二负载电压以及所述第二预设电流值，确定所述锂离子电池的直流内阻值。
需要说明的是，此处的第一恒流放电和第二恒流放电是对不同放电过程的区分，没有限制作用。
在本实施例中，第一预设电流值与第二预设电流值可以根据实际情况进行选择，并且第一预设电流值与第二预设电流值的选择与电池的额定容量有关，换句话说，不同的锂离子电池需要利用对应的额定容量确定其充放电倍率(表示电池充放电快慢的一种量度)，比如，额定容量为100A·h的电池用20A放电时，其放电倍率为0.2C，其中，C表示充放电倍率。
在实际应用中，通常选择的第二预设电流值要比第一预设电流值大，比如，第一预设电流值为1C；第二预设电流值为4C，因为，在计算直流内阻时，需要在短时间内(比如，30秒)按照一个较大值的恒定直流电流值进行放电，然后计算电池的直流内阻值可采用如下物理公式：
R＝ΔU/I
其中，R用于表示锂离子电池的直流内阻；ΔU用于表示经过恒定直流电流值I放电之后，电池两端的电压降；I用于表示恒定直流电流值，在本实施例中，此恒定直流电流值就是指第二预设电流值。
对于上述的电压降可采用以下公式计算：
ΔU＝U1-U2
其中，U1用于表示经过第一预设电流值恒流放电后的第一负载电压；U2用于表示经过第二预设电流值恒流放电后的第二负载电压。
在实施例中，荷电状态(SOC，State of Charge)也可称为剩余电量，代表锂离子电池使用一段时间或者长期搁置不用后的剩余的可放电量与完全充电状态的电量的比值，常用百分数表示，比如，荷电状态为50％，则此时就表示此电池的可放电量剩余50％。第一预设阈值表示的就是在经过第一预设电流值恒流放电后，要求锂离子电池剩余的荷电状态，应该理解，此值可根据用户的实际需要进行设置，可不作限定。
在本实施例中，第一预设时长表示在经第一预设电流值恒流放电后，暂停对锂离子电池进行放电，以使该锂离子电池的两端电压达到稳定所静置的时长，可依据试验要求进行选择；第二预设时长表示采用第二预设电流值对上述锂离子电池恒流放电的时长，比如，30秒。
在本实施例中，对于步骤S103，所述基于所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值，确定第一函数，包括：
S1030：确定所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值对应的第一关系曲线；
S1031：对所述第一关系曲线进行拟合处理，确定第一函数。
在本实施例中，根据步骤S101得到的各个锂离子电池经过不同的循环周数的性能测试处理后的容量保持率，以及步骤S102得到的各个锂离子电池经不同的循环周数的性能测试处理后的直流内阻值，建立第一关系曲线。应该理解，此处的第一关系曲线有多种表现形式，可选的，以锂离子电池的容量保持率为X轴，锂离子电池的直流内阻值为Y轴，将不同的循环周数对应的容量保持率及直流内阻值组成的坐标点添加到此坐标系中，以形成第一关系曲线，比如，如图3所示。然后根据建立的第一关系曲线，通过拟合算法得到第一关系曲线的数学表达形式：第一函数，比如，将图3中的第一关系曲线通过拟合算法得到第一函数为：y1＝-1.9987x1+3.2296，其中，y1用于表示锂离子电池经过不同的循环周数的性能测试处理后的直流内阻值；x1用于表示锂离子电池经过不同的循环周数的性能测试处理后的容量保持率。
在本实施例中，对于步骤S104，所述基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述直流内阻值，确定第二函数，包括：
S1040：确定所述锂离子电池的直流内阻值与不同的循环周数对应的第二关系曲线；
S1041：对所述第二关系曲线进行拟合处理，确定第二函数。
在本实施例中，根据步骤S102得到的各个锂离子电池的直流内阻值与对应的循环周数建立第二关系曲线。应该理解，此处的第二关系曲线有多种表现形式，可选的，以锂离子电池的直流内阻值为X轴，锂离子电池的对应的循环周数为Y轴，将不同的循环周数及对应的直流内阻值组成的坐标点添加到此坐标系中，以形成第二关系曲线，比如，如图4所示。然后根据建立的第二关系曲线，通过拟合算法得到第二关系曲线的数学表达形式：第二函数，比如，将图4中的第二关系曲线通过拟合算法得到第二函数为：y2＝6302.7x2-7738.9，其中，y2用于表示不同的循环周数；x2用于表示锂离子电池经过不同的循环周数的性能测试处理后的直流内阻值。
在本实施例中，对于步骤S105，一种可选的实施方式，所述容量保持率的预设值包括至少一个第二预设阈值；所述基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命，包括：
在不同的第二预设阈值下，依据第一函数和第二函数，确定所述锂离子电池对应的循环寿命。
在本发明实施例中，将某一个第二预设阈值代入第一函数及第二函数中，可得到在此第二预设阈值下，锂离子电池对应的循环寿命。
应该理解，在不同的应用场景中，对电池的容量保持率的阈值要求不同，因此，可根据不同的第二预设阈值预测锂离子电池的循环寿命，从而实现电池在高第二预设阈值(比如，95％)要求的应用场景被淘汰后转用至低第二预设阈值(比如，80％)的应用场景中，实现锂离子电池的梯次利用，以极大地降低了资源浪费。
示例性的，以上述实施例中得到的第一函数：y1＝-1.9987x1+3.2296，以及第二函数：y2＝6302.7x2-7738.9，且第二预设阈值为80％为例，将此第二预设阈值代入y1和y2，可以预测锂离子电池的循环寿命为2538周。经过同批次的锂离子电池进行实际测试，当锂离子电池的容量保持率达到80％时，循环周数为2509周，由此可知，本实施例预测的循环寿命与实际测试结果非常接近。因此，利用本实施例提供的预测方法，不仅能够准确的预测具有同一电芯参数的锂离子电池的循环寿命；而且能够极大的降低了常规测试所需要的时间。此外，本发明实施例提供的预测方法试验简单且具有普遍性。
为了便于理解本发明实施例的技术方案，以下对本发明实施例提供的预测电池循环寿命的具体流程进行详细的阐述，如图5所示，该具体流程可以包括：
S501：选取15个化成分容后的额定容量75Ah三元锂离子电池，并以200周为预设梯度设置循环周数；
实际应用中，设置的循环周数的间隔可以相同；也可以不同，与前述的设置方式一样，在此不再赘述。
S502：按照设置的不同的循环周数对选取的15个锂离子电池分别进行性能测试处理，并记录经过性能测试处理后的各个锂离子电池的容量保持率；
S503：对完成对应的循环周数性能测试处理的锂离子电池按照预设方式获取直流内阻值，并记录各个锂离子电池的对应的直流内阻值；
示例性的，将充满电量的锂离子电池按照1C的电流进行第一恒流放电，当当所述锂离子电池的荷电状态SOC到达50％时，暂停对所述锂离子电池放电并持续暂停放电达到60分钟，获取所述锂离子电池的第一负载电压U1；然后，在以4C的电流进行第二恒流放电30秒，获取所述锂离子电池的第二负载电压U2，然后按照上述计算锂离子电池的物理公式计算得到对应的循环周数下的直流内阻值。
在实际应用中，为了保证锂离子电池的直流内阻值测量的准确性，通常，在按照第一预设电流值进行第一恒流放电之前，对锂离子电池进行恒流恒压充电，以使锂离子电池处于满电的状态，比如，可采用1C的电流对锂离子电池先进行恒流充电；然后再以恒压进行充电，在恒压充电阶段中，当充电电流值达到0.05C时，停止对该锂离子电池充电。
S504：基于记录的各个锂离子电池的容量保持率及各个锂离子电池的对应的直流内阻值确定第一函数；基于记录的各个锂离子电池的对应的直流内阻值及对应的循环周数确定第二函数；
S505：将所述锂离子电池的容量保持率的预设值，代入所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。
需要说明的是，此处的容量保持率的预设值与前述的含义相同，在此不再赘述。
基于相同的发明构思，如图6所示，其示出电池循环寿命的预测装置的一种结构示意图，所述预测装置60包括：第一获取模块61、第二获取模块62及确定模块63，其中：
所述第一获取模块61，用于分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理；基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率；
所述第二获取模块62，用于按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值；
所述确定模块63，用于基于所述第一获取模块61获取的所述容量保持率与所述第二获取模块62获取的所述直流内阻值，确定第一函数；基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述第二获取模块62获取的所述直流内阻值，确定第二函数；基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。
在本实施例中，如图7所示，其示出另一种预测电池循环寿命的装置结构示意图，所述第二获取模块62包括：第一获取子单元621、第二获取子单元622及确定子单元623，其中：
所述第一获取子单元621，用于采用第一预设电流值对所述锂离子电池进行第一恒流放电；当所述锂离子电池的荷电状态SOC到达第一预设阈值时，暂停对所述锂离子电池放电并持续暂停放电达到第一预设时长，获取所述锂离子电池的第一负载电压；
所述第二获取子单元622，用于采用第二预设电流值对所述锂离子电池进行第二恒流放电达到第二预设时长，获取所述锂离子电池的第二负载电压；
所述确定子单元623，用于基于所述第一获取子单元621获取的所述第一负载电压、第二获取子单元622获取的所述第二负载电压及所述第二预设电流值，确定所述锂离子电池的直流内阻值。
可选的，所述确定模块63，还可用于确定所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值对应的第一关系曲线；对所述第一关系曲线进行拟合处理，确定第一函数。
可选的，所述确定模块63，还可用于确定所述锂离子电池的直流内阻值与不同的循环周数对应的第二关系曲线；对所述第二关系曲线进行拟合处理，确定第二函数。
可选的，所述确定模块63，还可用于在所述容量保持率的预设值包括至少一个第二预设阈值时，在不同的第二预设阈值下，依据第一函数和第二函数，确定所述锂离子电池对应的循环寿命。
可选的，所述预测装置60还包括：设置模块，用于按照预设梯度设置所述锂离子电池进行性能测试处理的循环周数；其中，所述预设梯度相等或者不相等。
可选的，所述第一获取模块61，用于获取所述锂离子电池首次性能测试处理的第一容量信息和所述锂离子电池完成不同的循环周数的性能测试处理时对应的第二容量信息；基于所述第一容量信息及所述第二容量信息，确定所述锂离子电池的容量保持率。
本发明实施例提供的电池循环寿命的预测装置，不仅能够准确的预测具有同一电芯参数的锂离子电池的循环寿命；而且能够极大的降低了常规测试所需要的时间。此外，本发明实施例提供的预测装置结构简单，试验也简单且具有普遍性。
上述实施例中提供的电池循环寿命预测装置在进行信息处理时，仅以上述各程序模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述处理分配由不同的程序模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的程序模块，以完成以上描述的全部或者部分处理。另外，上述实施例提供的电池循环寿命预测装置及预测方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
本发明提供一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序处理器被处理器执行时实现上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例还提供一种预测电池循环寿命的装置，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行存储在存储器中的上述方法实施例的步骤。
图8是本发明实施例一种电池循环寿命预测装置的硬件结构示意图，该电池循环寿命预测装置80包括：至少一个处理器81和存储器82；可选地，所述电池循环寿命预测装置80还可包括至少一个通信接口83；电池循环寿命预测装置80中的各个组件可通过总线系统84耦合在一起，可理解，总线系统84用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统84除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图8中将各种总线都标为总线系统84。
可以理解，存储器82可以是易失性存储器或非易失性存储器，也可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(ROM，Read Only Memory)、可编程只读存储器(PROM，Programmable Read-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、磁性随机存取存储器(FRAM，ferromagnetic random access memory)、快闪存储器(Flash Memory)、磁表面存储器、光盘、或只读光盘(CD-ROM，Compact Disc Read-Only Memory)；磁表面存储器可以是磁盘存储器或磁带存储器。易失性存储器可以是随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(SRAM，Static Random Access Memory)、同步静态随机存取存储器(SSRAM，Synchronous Static Random Access Memory)、动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、同步动态随机存取存储器(SDRAM，SynchronousDynamic Random Access Memory)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(DDRSDRAM，Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory)、增强型同步动态随机存取存储器(ESDRAM，Enhanced Synchronous Dynamic Random Access Memory)、同步连接动态随机存取存储器(SLDRAM，SyncLink Dynamic Random Access Memory)、直接内存总线随机存取存储器(DRRAM，Direct Rambus Random Access Memory)。本发明实施例描述的存储器82旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本发明实施例中的存储器82用于存储各种类型的数据以支持电池循环寿命预测装置80的操作。这些数据的示例包括：用于在电池循环寿命预测装置80上操作的任何计算机程序，如确定锂离子电池直流内阻的测试程序等，实现本发明实施例方法的程序可以包含在存储器82中。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器81中，或者由处理器81实现。处理器81可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器81中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器81可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP，Digital Signal Processor)，或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。处理器81可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤，可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储介质中，该存储介质位于存储器82，处理器81读取存储器中的信息，结合其硬件完成前述方法的步骤。
在示例性实施例中，电池循环寿命预测装置80可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC，Application Specific Integrated Circuit)、DSP、可编程逻辑器件(PLD，Programmable Logic Device)、复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable LogicDevice)、现场可编程门阵列(FPGA，Field-Programmable Gate Array)、通用处理器、控制器、微控制器(MCU，Micro Controller Unit)、微处理器(Microprocessor)、或其他电子元件实现，用于执行上述方法。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备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，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，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。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品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设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：移动存储设备、ROM、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，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种电池循环寿命的预测方法，其特征在于，所述方法包括：
分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率；
按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值；
基于所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值，确定第一函数；
基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述直流内阻值，确定第二函数；
基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值，包括：
采用第一预设电流值对所述锂离子电池进行第一恒流放电；
当所述锂离子电池的荷电状态SOC到达第一预设阈值时，暂停对所述锂离子电池放电并持续暂停放电达到第一预设时长，获取所述锂离子电池的第一负载电压；
采用第二预设电流值对所述锂离子电池进行第二恒流放电达到第二预设时长，获取所述锂离子电池的第二负载电压；
基于所述第一负载电压、所述第二负载电压以及所述第二预设电流值，确定所述锂离子电池的直流内阻值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值，确定第一函数，包括：
确定所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值对应的第一关系曲线；
对所述第一关系曲线进行拟合处理，确定第一函数；
所述基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述直流内阻值，确定第二函数，包括：
确定所述锂离子电池的直流内阻值与不同的循环周数对应的第二关系曲线；
对所述第二关系曲线进行拟合处理，确定第二函数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述容量保持率的预设值包括至少一个第二预设阈值；所述基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命，包括：
在不同的第二预设阈值下，依据第一函数和第二函数，确定所述锂离子电池对应的循环寿命。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理之前，所述方法还包括：
按照预设梯度设置所述锂离子电池进行性能测试处理的循环周数；其中，所述预设梯度相等或者不相等。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率，包括：
获取所述锂离子电池首次性能测试处理的第一容量信息；
获取所述锂离子电池完成不同的循环周数的性能测试处理时对应的第二容量信息；
基于所述第一容量信息及所述第二容量信息，确定所述锂离子电池的容量保持率。
7.一种预测电池循环寿命的预测装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取模块、第二获取模块及确定模块，其中：
所述第一获取模块，用于分别按照不同的循环周数对锂离子电池进行性能测试处理，基于测试结果获得所述锂离子电池的容量保持率；
所述第二获取模块，用于按照预设方式获取分别按照不同的循环周数进行性能测试处理后的所述锂离子电池的直流内阻值；
所述确定模块，用于基于所述第一获取模块获取的所述容量保持率与所述第二获取模块获取的所述直流内阻值，确定第一函数；基于所述锂离子电池对应的循环周数和所述第二获取模块获取的所述直流内阻值，确定第二函数；基于所述锂离子电池的容量保持率的预设值、所述第一函数及所述第二函数，确定所述锂离子电池的循环寿命。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：第一获取子单元、第二获取子单元及确定子单元，其中：
所述第一获取子单元，用于采用第一预设电流值对所述锂离子电池进行第一恒流放电；当所述锂离子电池的荷电状态SOC到达第一预设阈值时，暂停对所述锂离子电池放电并持续暂停放电达到第一预设时长，获取所述锂离子电池的第一负载电压；
所述第二获取子单元，用于采用第二预设电流值对所述锂离子电池进行第二恒流放电达到第二预设时长，获取所述锂离子电池的第二负载电压；
所述确定子单元，用于基于所述第一获取子单元获取的所述第一负载电压、第二获取子单元获取的所述第二负载电压及所述第二预设电流值，确定所述锂离子电池的直流内阻值。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于确定所述锂离子电池的容量保持率与所述直流内阻值对应的第一关系曲线；对所述第一关系曲线进行拟合处理，确定第一函数；以及确定所述锂离子电池的直流内阻值与不同的循环周数对应的第二关系曲线；对所述第二关系曲线进行拟合处理，确定第二函数。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块，用于在所述容量保持率的预设值包括至少一个第二预设阈值时，在不同的第二预设阈值下，依据第一函数和第二函数，确定所述锂离子电池对应的循环寿命。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设置模块，用于按照预设梯度设置所述锂离子电池进行性能测试处理的循环周数；其中，所述预设梯度相等或者不相等。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块，用于获取所述锂离子电池首次性能测试处理的第一容量信息和所述锂离子电池完成不同的循环周数的性能测试处理时对应的第二容量信息；基于所述第一容量信息及所述第二容量信息，确定所述锂离子电池的容量保持率。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
14.一种电池循环寿命的预测装置，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
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