CN111060835A

CN111060835A - 锂电池剩余寿命的预测方法、系统及可读存储介质

Info

Publication number: CN111060835A
Application number: CN201911422714.0A
Authority: CN
Inventors: 徐静云
Original assignee: Huzhou University
Current assignee: Huzhou University
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-24

Abstract

本发明提供一种锂电池剩余寿命预测方法，包括获取待测锂电池的充放电历史数据；根据所述充放电历史数据，生成待测锂电池容量与时间的关系曲线；根据所述关系曲线，确定各时间采样点所对应的待测锂电池容量；在所述各时间采样点所对应的待测锂电池容量中获取待测锂电池初始容量以及待测锂电池当前容量；根据所述初始容量和所述当前容量，确定所述待测锂电池的容量衰减率；根据所述待测锂电池的容量衰减率计算出待测锂电池的剩余寿命。此外本发明还提供一种锂电池剩余寿命的预测系统。此外本发明还提供一种计算机介质。能够准确的预测锂电池的剩余寿命，以便能够节省社会资源并且不会对锂电池的正常工作造成影响。

Description

锂电池剩余寿命的预测方法、系统及可读存储介质

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种锂电池剩余寿命的预测方法、系统及可读存储介质。

背景技术

随着科技技术不断的发展进步。人类已经有工业革命进入到信息革命，现在市场上也出现了各种电子产品代表了人类目前最新的在信息技术领域上的应用，例如手机、电脑等等，这些设备都是通过携带锂电池提供能量供其正常的运行和工作的，但是现有的锂电池都是有使用寿命的，需要在一定的时间内对锂电池进行更换以免影响正常工作，但是现有的技术无法预测电池的剩余使用寿命，过早的对锂电池进行更换容易造成资源浪费，若更换的太晚则会影响锂电池正常工作。

因此，如何准确的预测锂电池的剩余寿命是当前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种锂电池剩余寿命的预测方法、系统及可读存储介质，旨在准确的预测锂电池的剩余寿命，以便能够节省社会资源并且不会对锂电池的正常工作造成影响。

为实现上述目的，本发明提出一种锂电池剩余寿命的预测方法，包括：

获取待测锂电池的充放电历史数据；

根据所述充放电历史数据，生成待测锂电池容量与时间的关系曲线；

根据所述关系曲线，确定各时间采样点所对应的待测锂电池容量；

在所述各时间采样点所对应的待测锂电池容量中获取待测锂电池初始容量以及待测锂电池当前容量；

根据所述初始容量和所述当前容量，确定所述待测锂电池的容量衰减率；

根据所述待测锂电池的容量衰减率计算出待测锂电池的剩余寿命。

优选的，所述根据所述待测锂电池的容量衰减率推算出待测锂电池的剩余寿命步骤包括：

获取所述待测锂电池的充放电历史所消耗的时间；

根据所述待测锂电池的容量衰减率计算出待测锂电池的出厂时所能够使用的时间；

根据所述出厂时所能够使用的时间减去所述待测锂电池的充放电历史所消耗的时间，确定所述待测锂电池的剩余寿命。

优选的，所述根据所述初始容量和所述当前容量，确定所述待测锂电池的容量衰减率包括：

根据公式一确定所述待测锂电池的容量衰减率P：

其中，C1为所述初始容量，C2为所述当前容量。

优选的，所述获取待测锂电池的充放电历史数据步骤之前包括：

将待测锂电池放置在温度恒定在20－50℃中任意一值的环境温箱之中，并保持至少大于两小时的时间，使电池本体的温度与所设置的温度达到一致。

优选的，所述确定所述待测锂电池的剩余寿命步骤之后还包括：

获取本次充电后的待测锂电池容量值；

判断所述本次充电后的待测电池容量值是否小于或等于所述待测锂电池的初始容量值的第一预定百分比；

若是，则发出所述待测锂电池老化的提示；

若否，则发出所述待测电池未老化的提示。

此外本发明还提供一种锂电池剩余寿命的预测系统，所述锂电池性能检测系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于大数据的标签提取程序，所述基于大数据的标签提取程被所述处理器执行时实现如下步骤：

获取待测锂电池的充放电历史数据；

优选的，所述锂电池的剩余寿命预测系统被所述处理器执行时还实现如下步骤：

获取所述待测锂电池的充放电历史所消耗的时间；

获取本次充电后的待测锂电池容量值；

若是，则发出所述待测锂电池老化的提示；

若否，则发出所述待测电池未老化的提示。

此外，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有锂电池剩余寿命的预测程序，所述锂电池剩余寿命的预测程序被处理器执行时实现上述任一所述的锂电池剩余寿命的预测方法的步骤。

本发明具有以下有益技术效果：本发明提供的锂电池剩余寿命的预测方法通过获取待测锂电池的充放电历史数据；根据所述充放电历史数据，生成待测锂电池容量与时间的关系曲线；根据所述关系曲线，确定各时间采样点所对应的待测锂电池容量；在所述各时间采样点所对应的待测锂电池容量中获取待测锂电池初始容量以及待测锂电池当前容量；根据所述初始容量和所述当前容量，确定所述待测锂电池的容量衰减率；根据所述待测锂电池的容量衰减率计算出待测锂电池的剩余寿命。准确的预测锂电池的剩余寿命，以便能够节省社会资源并且不会对锂电池的正常工作造成影响。

附图说明

图1为本发明锂电池剩余寿命的预测方法第一实施例的流程示意图；

图2为本发明锂电池剩余寿命的预测方法第二实施例的流程示意图；

图3为本发明锂电池剩余寿命的预测方法第三实施例的流程示意图。

具体实施方式

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。

请参照图1，图1为本发明锂电池剩余寿命的预测方法第一实施例的流程示意图；提出本发明的第一实施例，本发明实施例包括：一种锂电池剩余寿命的预测方法，具体包括：

步骤S10，获取待测锂电池的充放电历史数据；

需要说明的是，获取的待测锂电池的充放电历史数据包括，充放电的次数、放电的时间、电量多少，充放电电流以及充放电电压等。为了避免锂电池的充放电历史数据量较大，可以仅记录锂电池的出厂阶段的充放电历史数据、中间阶段的充放电历史数据(即出厂阶段与当前时间之间的某一段或几段历史数据)以及当前阶段的充放电历史数据(即距离当前时间一预设时间内的充放电历史数据)。

步骤S20，根据所述充放电历史数据，生成待测锂电池容量与时间的关系曲线；

需要说明的是，将待测锂电池的充放电隶属数据生成关系曲线能够清楚的显示出待测锂电池的电池容量衰减。

步骤S30，根据所述关系曲线，确定各时间采样点所对应的待测锂电池容量；

需要说明的是，根据所述关系曲线，确定各时间采样点所对应的待测锂电池容量能够反映出各时间的锂电池容量；反映出电池的性能。

步骤S40，在所述各时间采样点所对应的待测锂电池容量中获取待测锂电池初始容量以及待测锂电池当前容量；

步骤S50，根据所述初始容量和所述当前容量，确定所述待测锂电池的容量衰减率；

需要说明的是，一般情况下随着锂电池的使用时间增加，都会产生第二次充满电消耗的速度快于第一次充满电的消耗速度，因此通过第一次与第二次消耗的速度来计算出待测锂电池的容量衰减率。

步骤S60，根据所述待测锂电池的容量衰减率计算出待测锂电池的剩余寿命。

需要说明的是，待测锂电池的剩余寿命值不是值待测锂电池已经处于损坏的状态，而是指当待测锂电池在电量充满状态时，在预定的时间内电量就会消耗完，此时则认为待测锂电池的寿命已经结束。

在本实施例中，通过提供一种锂电池剩余寿命的预测方法，包括，获取待测锂电池的充放电历史数据；根据所述充放电历史数据，生成待测锂电池容量与时间的关系曲线；根据所述关系曲线，确定各时间采样点所对应的待测锂电池容量；在所述各时间采样点所对应的待测锂电池容量中获取待测锂电池初始容量以及待测锂电池当前容量；根据所述初始容量和所述当前容量，确定所述待测锂电池的容量衰减率；根据所述待测锂电池的容量衰减率计算出待测锂电池的剩余寿命。准确的预测锂电池的剩余寿命，以便能够节省社会资源并且不会对锂电池的正常工作造成影响。

进一步地，请参照图2，图2为本发明锂电池剩余寿命的预测方法第二实施例的流程示意图；上述步骤S60，具体包括：

步骤S61，获取所述待测锂电池的充放电历史所消耗的时间；

需要说明的是，获取所述待测锂电池的充放电历史消耗的时间是指待测锂电池从出厂时起到待测前，每次充电完成到电量消耗完所用的时间总和。

步骤S62，根据所述待测锂电池的容量衰减率计算出待测锂电池的出厂时所能够使用的时间；

需要说明的是，根据待测电池的衰减率能够计算出待测锂电池出厂时总共能使用的时间。

步骤S63，根据所述出厂时所能够使用的时间减去所述待测锂电池的充放电历史所消耗的时间，确定所述待测锂电池的剩余寿命。

需要说明的是，通过衰减率计算出待测锂电池出厂时总共能使用的时间减去出厂时起到待测前，每次充电完成到电量消耗完所用的时间总和就能得到待测锂电池的剩余使用寿命。

进一步地，上述步骤S50，包括：

根据公式一确定所述待测锂电池的容量衰减率P：

其中，C1为所述初始容量，C2为所述当前容量。

进一步地，所述获取待测锂电池的充放电历史数据步骤之前包括：

步骤S9，将待测锂电池放置在温度恒定在20－50℃中任意一值的环境温箱之中，并保持至少大于两小时的时间，使电池本体的温度与所设置的温度达到一致。

需要说明的是，将待测锂电池放置在温度恒定在20－50℃中任意一值的环境温箱之中，并保持至少大于两小时的时间，使电池本体的温度与所设置的温度达到一致保证待测锂电池的测试结果不会受到环境的影响以至于影响预测电池衰减率。

进一步地，请参照图3，图3为本发明锂电池剩余寿命的预测方法第三实施例的流程示意图。上述步骤S60之后还包括：

步骤S70，获取本次充电后的待测锂电池容量值；

需要说明的是，获取本次充电后的待测锂电池容量值是要将待测锂电池处于充满的状态，不能是电池处于将满未满的状态，否则会影响计算待测锂电池的容量衰减率。

步骤S71，判断所述本次充电后的待测电池容量值是否小于或等于所述待测锂电池的初始容量值的第一预定百分比；

需要说明的是，随着电池的使用次数增加，电池的容量会发生缩减；当电池的容量与初始容量值的第一预定百分比比值太大，则电池就会认定为老化。通常测试的电池容量与初始容量第一预定百分比达到百分之30－40之间则认为电池已老化。

步骤S72，若是，则发出所述待测锂电池老化的提示；

需要说明的是，当确定待测的锂电池已经老化则，提醒用户及时更换电池，不要影响锂电池的正常工作。

步骤S73，若否，则发出所述待测电池未老化的提示。

在本实施例中，当确定所述的待测锂电池未老化时，则提出用户电池处于可正常使用状态。

在本实施例中，通过获取本次充电后的待测锂电池容量值；判断所述本次充电后的待测电池容量值是否小于或等于所述待测锂电池的初始容量值的第一预定百分比；若是，则发出所述待测锂电池老化的提示；若否，则发出所述待测电池未老化的提示。实现及时提醒用户对老化的电池进行更换不影响正常的工作。

获取待测锂电池的充放电历史数据；

进一步地，所述锂电池性能检测系统被所述处理器执行时还实现如下步骤：

获取所述待测锂电池的充放电历史所消耗的时间；

获取本次充电后的待测锂电池容量值；

若是，则发出所述待测锂电池老化的提示；

若否，则发出所述待测电池未老化的提示。

基于上述目的，本发明实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可执行上述任意方法实施例中的基于大数据的标签提取方法与实现上述任意装置/系统实施例中的基于大数据的标签提取装置/系统。所述计算机可读存储介质的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法与装置/系统实施例相同或者相类似的效果。

基于上述目的，本发明实施例提出了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括指令，当该指令被计算机执行时，使该计算机执行上述任意方法实施例中的基于大数据的标签提取方法与实现上述任意装置/系统实施例中的基于大数据的标签提取装置/系统。所述计算机程序产品的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法与装置/系统实施例相同或者相类似的效果。

最后需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。所述计算机程序的实施例，可以达到与之对应的前述任意方法实施例相同或者相类似的效果。

此外，典型地，本发明实施例公开所述的装置、设备等可为各种电子终端设备，例如手机、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)、智能电视等，也可以是大型终端设备，如服务器等，因此本发明实施例公开的保护范围不应限定为某种特定类型的装置、设备。本发明实施例公开所述的客户端可以是以电子硬件、计算机软件或两者的组合形式应用于上述任意一种电子终端设备中。

此外，根据本发明实施例公开的方法还可以被实现为由CPU执行的计算机程序，该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质中。在该计算机程序被CPU执行时，执行本发明实施例公开的方法中限定的上述功能。

此外，上述方法步骤以及系统单元也可以利用控制器以及用于存储使得控制器实现上述步骤或单元功能的计算机程序的计算机可读存储介质实现。

此外，应该明白的是，本文所述的计算机可读存储介质(例如，存储器)可以是易失性存储器或非易失性存储器，或者可以包括易失性存储器和非易失性存储器两者。作为例子而非限制性的，非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦写可编程ROM(EEPROM)或快闪存储器。易失性存储器可以包括随机存取存储器(RAM)，该RAM可以充当外部高速缓存存储器。作为例子而非限制性的，RAM可以以多种形式获得，比如同步RAM(DRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据速率SDRAM(DDR SDRAM)、增强SDRAM(ESDRAM)、同步链路DRAM(SLDRAM)以及直接Rambus RAM(DRRAM)。所公开的方面的存储设备意在包括但不限于这些和其它合适类型的存储器。

本领域技术人员还将明白的是，结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经就各种示意性组件、方块、模块、电路和步骤的功能对其进行了一般性的描述。这种功能是被实现为软件还是被实现为硬件取决于具体应用以及施加给整个系统的设计约束。本领域技术人员可以针对每种具体应用以各种方式来实现所述的功能，但是这种实现决定不应被解释为导致脱离本发明实施例公开的范围。

结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块和电路可以利用被设计成用于执行这里所述功能的下列部件来实现或执行：通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。通用处理器可以是微处理器，但是可替换地，处理器可以是任何传统处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器结合DSP(需求方平台)和/或任何其它这种配置。

结合这里的公开所描述的方法或算法的步骤可以直接包含在硬件中、由处理器执行的软件模块中或这两者的组合中。软件模块可以驻留在RAM存储器、快闪存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM、或本领域已知的任何其它形式的存储介质中。示例性的存储介质被耦合到处理器，使得处理器能够从该存储介质中读取信息或向该存储介质写入信息。在一个替换方案中，所述存储介质可以与处理器集成在一起。处理器和存储介质可以驻留在ASIC中。ASIC可以驻留在用户终端中。在一个替换方案中，处理器和存储介质可以作为分立组件驻留在用户终端中。

在一个或多个示例性设计中，所述功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则可以将所述功能作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或通过计算机可读介质来传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质，该通信介质包括有助于将计算机程序从一个位置传送到另一个位置的任何介质。存储介质可以是能够被通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为例子而非限制性的，该计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储设备、磁盘存储设备或其它磁性存储设备，或者是可以用于携带或存储形式为指令或数据结构的所需程序代码并且能够被通用或专用计算机或者通用或专用处理器访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或诸如红外线、无线电和微波的无线技术来从网站、服务器或其它远程源发送软件，则上述同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或诸如红外线、无线电和微波的无线技术均包括在介质的定义。如这里所使用的，磁盘和光盘包括压缩盘(CD)、激光盘、光盘、数字多功能盘(DVD)、软盘、蓝光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘利用激光光学地再现数据。上述内容的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。

以上是本发明公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本发明实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”(“a”、“an”、“the”)旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本发明实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种锂电池剩余寿命的预测方法，其特征在于，包括：

获取待测锂电池的充放电历史数据；

2.根据权利要求1所述的锂电池剩余寿命的预测方法，其特征在于，所述根据所述待测锂电池的容量衰减率推算出待测锂电池的剩余寿命步骤包括：

获取所述待测锂电池的充放电历史所消耗的时间；

3.根据权利要求1所述的锂电池剩余寿命的预测方法，其特征在于，所述根据所述初始容量和所述当前容量，确定所述待测锂电池的容量衰减率包括：

根据公式一确定所述待测锂电池的容量衰减率P：

其中，C1为所述初始容量，C2为所述当前容量。

4.根据权利要求3所述的锂电池剩余寿命的预测方法，其特征在于，所述获取待测锂电池的充放电历史数据步骤之前包括：

5.根据权利要求4所述的锂电池剩余寿命的预测方法，其特征在于，所述确定所述待测锂电池的剩余寿命步骤之后还包括：

获取本次充电后的待测锂电池容量值；

若是，则发出所述待测锂电池老化的提示；

若否，则发出所述待测电池未老化的提示。

6.一种锂电池剩余寿命的预测系统，其特征在于，所述锂电池性能检测系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的锂电池剩余寿命的预测程序，所述锂电池剩余寿命的预测程序被所述处理器执行时实现如下步骤：

获取待测锂电池的充放电历史数据；

7.根据权利要求6所述的锂电池剩余寿命的预测系统，其特征在于，所述锂电池剩余寿命的预测程序被所述处理器执行时还实现如下步骤：

获取所述待测锂电池的充放电历史所消耗的时间；

8.根据权利要求6所述的锂电池剩余寿命的预测系统，其特征在于，所述锂电池剩余寿命的预测程序被所述处理器执行时还实现如下步骤：

9.根据权利要求8所述的锂电池剩余寿命的预测系统，其特征在于，所述锂电池剩余寿命的预测程序被所述处理器执行时还实现如下步骤：

获取本次充电后的待测锂电池容量值；

若是，则发出所述待测锂电池老化的提示；

若否，则发出所述待测电池未老化的提示。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有锂电池剩余寿命的预测程序，所述锂电池剩余寿命的预测程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的锂电池剩余寿命的预测方法的步骤。