CN111448468B - 用于检测电池组一致性的方法、装置及系统 - Google Patents

用于检测电池组一致性的方法、装置及系统 Download PDF

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CN111448468B CN201780093842.8A CN201780093842A CN111448468B CN 111448468 B CN111448468 B CN 111448468B CN 201780093842 A CN201780093842 A CN 201780093842A CN 111448468 B CN111448468 B CN 111448468B
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    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]

Abstract

本发明涉及用于检测电池组一致性的方法、装置以及系统。该用于检测电池组一致性的方法包括:对电池组进行充电以获取所采集的电池单体的充电数据;基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线;根据所生成的容量增量关系曲线,确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数;以及根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数,来对电池组一致性进行检测。本发明所采用的上述方法、装置以及系统不需要额外的硬件或测试来检测电池单体,而是可以仅在正常充电过程中就能够实现电池组一致性进行检测和评价。因此,每当执行深度再充电时,可以定期执行电池组的一致性检测和评价。

Description

用于检测电池组一致性的方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及电池检测技术,更具体地,涉及用于检测电池组一致性的方法、装置及系统。
背景技术
近年来,随着诸如锂离子电池之类的电池材料和电池制造技术的发展,国内外电池厂家不断地制造出大容量、高比能量和高安全性的诸如锂离子电池之类的电池。尽管电池制造工艺上的进步减小了电池出厂时的差异,但电池组在使用过程中,由于温度场的存在,使得电池组中的电池单体之间使用温度不同,造成了电池老化不一致。电池老化不一致加大了电池的荷电状态(SOC)使用区间、充放电倍率的差异。因此,在电池组使用过程中,如对电池组一致性不进行检测和判断,会造成电池组最大可用容量迅速降低。
传统的电池系统中,通过测量电池组内电池单体的端电压,利用开路电压(OCV)和SOC之间的对应关系,来评价电池SOC的差异。然而,该方法没有考虑到由电池老化不一致造成的电池单体的容量不一致。此外,由于诸如磷酸铁锂电池之类的电池的充电曲线具有长且平坦的平台期,电池管理系统/单元(BMS)电压采集的绝对误差会对电池OCV的估计造成巨大的影响。
发明内容
本发明正是为了解决现有技术中电池组一致性检测的常规方法所存在的上述问题,而提供了用于检测电池组一致性的方法、装置以及系统。
根据本发明的一方面,提供了一种用于检测电池组一致性的方法,包括:对电池组进行充电以获取所采集的电池单体的充电数据;基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线;根据所生成的容量增量关系曲线,确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数;以及根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数,来对电池组一致性进行检测。
根据本发明的另一方面,还提供了一种用于检测电池组一致性的设备,包括:采集单元,其用于在对电池组进行充电期间采集电池单体的充电数据;以及电池管理单元,其用于:从所述采集单元获取所述充电数据;基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线;根据所生成的容量增量关系曲线,确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数;以及根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数,来对电池组一致性进行检测。
根据本发明的另一方面,还提供了一种用于检测电池组一致性的系统,所述系统包括:存储器,其存储有可执行指令;处理器,其耦合到所述存储器,所述指令在由所述处理器执行时使得所述处理器执行上述用于检测电池组一致性的方法。
根据本发明的另一方面,还提供了一种用于检测电池组一致性的装置,所述装置包括:充电数据获取模块,其用于获取所采集的电池单体的充电数据;容量增量关系曲线生成模块,其用于基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线;参数计算模块,其用于根据所生成的容量增量关系曲线确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数;以及一致性检测模块,其用于根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数来对电池组一致性进行检测。
根据本发明的另一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,其上具有可执行指令,当所述可执行指令被执行时,使得处理器执行上述用于检测电池组一致性的方法。
从以上描述可以看出,本发明提供了一种用于对电池组一致性进行检测和评价的方法和系统,尤其适用于新能源车辆应用。该方法可以分别检测评价电池组可用容量、负极材料老化度和动态性能特性的一致性,为老化后电池不一致的原因提供更多信息。同时,也可以从一致性参数推导出整体电池组的老化状况。本发明所采用的上述方法、装置以及系统不需要额外的硬件或测试来检测电池单体,而是可以仅在正常(例行)充电过程中就能够实现电池组一致性进行检测和评价。因此,每当执行深度再充电时,可以定期执行电池组的一致性检测和评价。
附图说明
本发明的其它特征、特点、益处和优点通过以下结合附图的详细描述将变得更加显而易见。其中:
图1示出了根据本发明一实施例的用于对电池组一致性进行检测的方法的流程图;
图2示出了电池组中电池单体的示例性充电曲线;
图3示出了根据本发明一实施例的容量增量关系(IC(x)-Vcz(x))曲线图;
图4示出了根据本发明一实施例的生成容量增量关系曲线图的方法的流程图;
图5示出了根据本发明一实施例的用于对电池组一致性进行检测的设备的流程图;
图6示出了根据本发明一实施例的用于对电池组一致性进行检测的系统的示意图;
图7示出了按照本发明一实施例的用于对电池组一致性进行检测的装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的用于对电池组一致性进行检测和评价的方法、装置以及系统进行详细描述。下述各个实施例及其特征在没有明确表示相互矛盾的情况下,可相互组合、替换等。
首先,结合图1-图4来具体描述本发明在一实施例中所提供的用于检测电池组一致性的方法100。此外,可以理解的是,该电池组一致性检测方法100或其对应的下述操作均可加载或运行在图5所示的电池管理单元502或图6所示的检测系统600的处理器601中,从而可由电池管理单元502或处理器601来执行以下方法或操作,稍后将对此进行详细描述。
如图1所示,方法100首先在块101处,对电池组进行充电以获取所采集的电池单体的充电数据。
具体来说,在本发明一实施例中,首先对电池组进行充电,在充电过程中,可利用本领域公知的电压、电流、充电容量等测量仪器作为采集单元来实时采集电池组中(多个或每一)电池单体的充电数据,并可在电池组中任一个电池单体达到充电电压上限时结束充电。所采集的充电数据可包括所采集的电池单体的电压、电流、充电容量等。电池组中某一电池单体的示例性充电曲线如图2所示。
在本发明一优选实施例中,可采用预定充电倍率的充电电流对电池组进行充电,该预定充电倍率优选为小倍率充电电流,更优选为0.05C-0.2C,进一步优选为0.1C。
在本发明一优选实施例中,在对电池组进行充电前,可采用预定放电倍率的放电电流将电池组电量放空。该预定放电倍率优选为小倍率放电电流,更优选为0.05C-0.2C,进一步优选为0.1C。另外,可将电池组电量完全放空的判断条件设置为任意一个电池单体电压达到放电电压下限。
此外,在本发明进一步地优选实施例中,可将电池组电量放空之后,并在对电池组进行充电前,静置预定时间。其中,静置的预定时间优选为1h-3h,更优选为2h。
方法100在获取上述充电数据后,在块102处,可基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线IC(x)-Vcz(x),如图3所示。
图4示出了根据本发明一优选实施例的基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线的方法400。如图4所示,方法400在块401处,首先基于所获取的充电数据中的充电电压和预设的充电电压间隔来计算插值电压。
具体来说,在一示例性实施例中,在对电池组中的电池单体进行充电数据采集时,以相同的采样次数对电池组中的电池单体进行采集,为了便于描述,将采样次数记为K。此外,设电池组中所采集的电池单体的数量为M块,则以V1(x)、V2(x)……VK(x)和Q1(x)、Q2(x)……QK(x)表示编号为x的电池单体在充电过程中所采集的K个充电电压数据集和对应的K个充电容量数据集。
基于上述所采集的充电电压和预设的充电电压间隔△V,来计算该电池单体的插值电压Vcz(x),即,计算得到该电池单体在充电过程中更多的充电电压数据。Vcz(x)由Vcz1(x)、Vcz2(x)……Vczn(x)共N个插值电压数据集组成,Vcz(x)的具体计算公式为:
Vczn(x)=V1(x)+ΔV×(n-1) 等式(1)
其中,n取值为
Figure BDA0002382032750000051
n为整数,△V的取值可预先设定,优选在0.002-0.005V之间。
接下来,方法400在块402处,基于所获取的充电数据中的充电电压、充电容量以及所计算的插值电压来计算插值充电容量。
具体来说,根据该电池单体充电数据中的充电电压数据集V1(x)、V2(x)……VK(x)、充电容量数据集Q1(x)、Q2(x)……QK(x)以及所计算的上述插值电压数据集Vcz1(x)、Vcz2(x)……Vczn(x),并通过线性插值计算得到该电池单体的插值充电容量Qcz(x),即,计算得到该电池单体在充电过程中更多的充电容量数据,Qcz(x)由Qcz1(x)、Qcz2(x)、……Qczn(x)共N个插值充电容量数据集组成,具体计算公式为:
Figure BDA0002382032750000052
其中,Qcz1(x)=Q1(x),2≤n≤N,n为整数;
1≤l≤K-1,Vcz(n-1)(x)<Vl(x)≤Vczn(x)≤Vl+1(x)≤VK(x)。
随后,在块403处,基于所计算的插值充电容量Qcz(x)和插值电压Vcz(x)来计算容量增量IC(x),从而生成该电池单体的容量增量关系曲线。
具体来说,根据相邻插值电压数据Vcz1(x)、Vcz2(x)……Vczn(x)之间的差值,即,预设的充电电压间隔△V,和对应的相邻插值充电容量数据Qcz1(x)、Qcz2(x)、……Qczn(x)之间的差值来计算该电池单体在充电电压下的容量增量IC(x),IC(x)由IC1(x)、IC2(x)、……ICn(x)共N个容量增量数据集组成,具体计算公式为:
Figure BDA0002382032750000061
其中,1≤n≤N-1,当n=N时,ICn(x)=0。
因此,在直角坐标系中,根据等式(3)及计算出的IC(x),以电压作为水平轴而以容量增量IC(x)作为纵轴来绘制该电池单体的容量增量关系(IC(x)-Vcz(x))曲线,如图3所示。优选地,可基于所获取的电池单体的充电数据并根据上述方法400来生成所采集的每个电池单体的容量增量关系曲线。
再次回到图1,接下来,在块103处,根据所生成的容量增量关系曲线确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数。
在本发明一示例性实施例中,从图3所示的容量增量关系曲线中获得三个容量增量峰,即,1号峰1、2号峰2、3号峰3。与上述容量增量峰相关的参数可以包括但不限于峰值(即,峰对应的纵坐标)、峰位置(即,峰对应的横坐标(充电电压)、与相应峰对应的充电容量、面积或左/右侧斜率等参数。
另外,对于本领域技术人员可以理解的是,对于每一个容量增量峰,在容量增量关系曲线中都可以找出与该峰对应的两个谷底,基于该两个谷底所对应的横坐标可以确定出两个谷底出现时刻的充电电压值(计算出的插值电压),通过上述Vcz(x)-Qcz(x)关系式(即,上述等式(2))可求出每个充电电压值所对应的电池充电容量(计算出的插值充电容量),然后将两个充电电压值对应的电池充电容量进行相减,相减后得到的结果即为该峰对应的充电容量。相应峰所对应的左右侧斜率可基于峰值与左右两侧谷底连直线后求斜率。相应峰的面积为各峰曲线与左右两侧谷底所对应的边界之间包裹的面积,可在各个峰确定左右两侧谷底所对应的边界之后,对曲线进行积分而得出。本领域技术人员基于以上限定可相应求得图3中与相应峰所对应的峰值、峰位置、与相应峰对应的充电容量、面积以及左右侧斜率等,为了不模糊本发明的主题,这里不再一一赘述。
在这里需要说明的是,尽管在图3中示出了电池单体容量增量关系曲线中的3个峰以及举例了上述与相应峰相关的参数,然而,对于本领域技术人员可以预期的是,对于不同电池材料、不同使用时间的电池单体的容量增量关系曲线也可具有其它数量的容量增量峰(如4个、5个等)以及对应的参数值。此外,也可以根据需要来定义与峰相关的其它参数,并进行计算。
接下来,在块104处,根据所计算的与容量增量峰相对应的参数,来对电池组一致性进行检测。
在一优选实施例中,以图3所示的三个容量增量峰以及与容量增量峰所对应的峰值和充电容量来示例性而非限制性地对电池组一致性进行检测和评价。如上所述,出现时刻所对应的峰值为:对于3号峰,其对应的峰值可定义为PV3(x),该3号峰所处的电压范围大约在3.20V<Vcz<3.30V之间;对于2号峰,其对应的峰值可定义为PV2(x),该2号峰所处的电压范围大约在3.30V<Vcz<3.36V之间;对于1号峰,其对应的峰值可定义为PV1(x),该1号峰所处的电压范围大约在3.36V<Vcz<3.40V之间。三个容量增量峰对应的充电容量为:如上所述,针对每一个峰,确定所对应的两个谷底出现时刻的充电电压值,通过Vcz(x)-Qcz(x)关系式可求出每个充电电压值对应的电池充电容量,然后将两个充电电压值对应的电池充电容量进行相减,从而得到该峰对应的充电容量。对于1号峰、2号峰和3号峰对应的充电容量分别定义并表示为图3中标识的Qa、Qb和Qc
在一优选实施例中,在求容量增量关系曲线的各峰值时,可以由计算机或下述处理器601或电池管理单元502基于预先设定的电压范围并通过本领域公知的诸如大小值之类的辨识算法,来将上述3个峰的峰值自动辨识出来。1号峰、2号峰和3号峰所处的电压区间是不同的,可以根据电池的实际情况预先设定相应的电压范围。例如,在图3中,当电压范围设置成3.20V-3.30V时,自动辨识出来的峰值则是3号峰的峰值,其他的峰也同理。此外,在充电过程中,以小倍率(预定充电倍率)电流对电池组充电。但是电流的大小仍会影响每一峰出现时刻对应的电压值。电流越大,图3当中的曲线就会向右移动,因此,在不同的电流条件下,每一个峰所处的电压区间是改变的,因此可以根据不同的电流条件等因素来预先设定电压范围。
在这里需要说明的是,尽管选用图3所示的三个容量增量峰以及与相应容量增量峰所对应的峰值和充电容量来示例性而非限制性地对电池组一致性进行检测和评价,然而,对于本领域技术人员可以预期的是,对于不同电池材料、不同使用时间的电池单体,也可选用诸如面积或左/右侧斜率等参数值来进行电池组一致性检测和评价。
在本发明一优选实施例中,可利用一致性表达函数,并根据所计算的与容量增量峰对应的充电容量和峰值来对电池组一致性进行检测和评价。优选地,该一致性表达函数可包括峰值评价函数和充电容量评价函数。其中,峰值评价函数可基于所有所采集的电池单体在相应峰处的峰值的标准差与在相应峰处的峰值均值之比,充电容量评价函数可基于所有所采集的电池单体在相应峰所对应的充电容量的标准差与在相应峰所对应的充电容量均值之比。
在本发明一优选实施例中,电池组一致性可包括电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性、电池组负极材料一致性等。此外,可以基于不同峰对应的充电容量和峰值并利用上述峰值评价函数和充电容量评价函数来分别对电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性以及电池组负极材料一致性进行检测。
优选地,电池组容量一致性表达函数所包含的峰值评价函数和充电容量评价函数可分别表示为以下等式(4)和(5):
Figure BDA0002382032750000081
Figure BDA0002382032750000082
其中:
Figure BDA0002382032750000091
Figure BDA0002382032750000092
Figure BDA0002382032750000093
Figure BDA0002382032750000094
其中,PV1(x)表示第x个电池单体在1号峰处的峰值,1≤x≤M;Qa(x)表示第x个电池单体在1号峰对应的充电容量,μPV,1表示所有采集的电池单体在1号峰峰值的均值,σPV,1表示所有采集的电池单体在1号峰峰值的标准差,μQ,1表示所有采集的电池单体在1号峰对应充电容量的均值,σQ,1表示所有采集的电池单体在1号峰对应充电容量的标准差。
优选地,电池组动力学特性一致性表达函数所包含的峰值评价函数和充电容量评价函数可分别表示为以下等式(10)和(11):
Figure BDA0002382032750000095
Figure BDA0002382032750000096
其中:
Figure BDA0002382032750000097
Figure BDA0002382032750000098
Figure BDA0002382032750000099
Figure BDA00023820327500000910
其中,PV2(x)表示第x个电池单体在2号峰处的峰值,1≤x≤M;Qb(x)表示第x个电池单体在2号峰对应的充电容量,μPV,2表示所有采集的电池单体在2号峰峰值的均值,σPV,2表示所有采集的电池单体在2号峰峰值的标准差,μQ,2表示所有采集的电池单体在2号峰对应充电容量的均值,σQ,2表示所有采集的电池单体在2号峰对应充电容量的标准差。
优选地,电池组负极材料一致性表达函数所包含的峰值评价函数和充电容量评价函数可分别表示为以下等式(16)和(17):
Figure BDA0002382032750000101
Figure BDA0002382032750000102
其中:
Figure BDA0002382032750000103
Figure BDA0002382032750000104
Figure BDA0002382032750000105
Figure BDA0002382032750000106
其中,PV3(x)表示第x个电池单体在3号峰处的峰值,1≤x≤M;Qc(x)表示第x个电池单体在3号峰对应的充电容量,μPV,3表示所有采集的电池单体在3号峰峰值的均值,σPV,3表示所有采集的电池单体在3号峰峰值的标准差,μQ,3表示所有采集的电池单体在3号峰对应充电容量的均值,σQ,3表示所有采集的电池单体在3号峰对应充电容量的标准差。
对于同一批次的新电池,电池之间的一致性较好,则上述峰值评价函数和充电容量评价函数所计算出的一致性表示的相关参数往往较小,一般在3%以内。新电池组的一致性表示参数的值可以在电池出厂前通过电池测试获得。在电池成组后,随着电池组的使用,电池组一致性参数会出现较大变化。通过对比一致性表示参数的变化,可实现对电池组一致性的评价和电池组老化状态的诊断。
在一试验性实施例中,可采用上述方法对一纯电动乘用车用磷酸铁锂电池组在经过数年使用后的一致性进行检测和评价。该纯电动乘用车用磷酸铁锂电池组的容量增量关系曲线如图3所示。在一优选实施例中,可根据纯电动乘用车用磷酸铁锂电池组的老化机理,由分别处于不同电压范围内的1号峰、2号峰以及3号峰来分别判断电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性以及电池组负极材料一致性。例如,由于3号峰代表在电池充电初期的电压范围内(例如,3.20V<Vcz<3.30V)存在较高的电化学反应速率,峰值处的反应物浓度和流量起主导作用,因此优选代表电池组负极材料一致性;由于2号峰处于电池充电中期的电压范围内(例如,3.30V<Vcz<3.36V),可根据起主导作用的特性优选使其代表电池组动力学特性一致性;由于1号峰处于电池充电末期的电压范围内(例如,3.36V<Vcz<3.40V),可根据起主导作用的特性优选使其代表电池组容量一致性。基于上述等式(4)-(21)所计算的电池组一致性表示参数如表1所示。
表1电池组一致性表示参数
项目 数值 项目 数值
κ<sub>PV,1</sub> 32.54% κ<sub>Q,1</sub> 17.86%
κ<sub>PV,2</sub> 10.23% κ<sub>Q,2</sub> 1.52%
κ<sub>PV,3</sub> 3.93% κ<sub>Q,3</sub> 2.21%
从表1中可以看出,κPV,3和κQ,3相差不大且数值均小于4%,表明电池单体在3号峰的峰值和对应的充电容量的差异较小,说明电池组中电池单体之间的负极材料的差异小,一致性较好;κQ,2的数值小,说明此处,电池单体之间在2号峰对应的充电容量的差异较小,而κPV,2的数值较大,说明电池单体之间在2号峰对应的峰值的差异较大,表明电池单体之间在2号峰处的差异是由电池动力学特性的差异导致的,且动力学特性差异较大;κPV,1和κQ,1的数值都超过了15%,表明电池单体之间在1号峰的峰值和对应的充电容量的差异较大,说明电池单体之间的容量存在较大的差异。
在这里需要说明的是,上述优选实施例中尽管选用1号峰、2号峰和3号峰以及与相应峰所对应的充电容量和峰值来分别示例性而非限制性地对电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性以及电池组负极材料一致性进行检测和评价,然而,本发明并不旨在限制于此,对于本领域技术人员可以预期的是,对于不同电池材料、不同使用时间的电池组,也可针对电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性以及电池组负极材料一致性分别选用不同的峰及对应的参数进行一致性检测和评价,例如,选用1号峰、2号峰以及3号峰以及与相应峰所对应的充电容量和峰值来分别对电池组动力学特性一致性、电池组负极材料一致性以及电池组容量一致性进行检测和评价,或者也可以仅选用1号峰、2号峰以及3号峰中的一个对电池组一致性中的以上三种进行评价。此外,对于本领域技术人员可以预期的是,在容量增量关系曲线中包含4号峰、5号峰等时,也可采用4号峰、5号峰及其相关参数对电池组一致性中的以上三种进行检测和评价等,这均落入本发明的保护范围内。
下面结合图5-图7对本发明的用于检测电池组一致性的设备、系统以及装置进行详细描述。
图5示出了根据本发明一实施例的用于对电池组一致性进行检测的设备的示意图。如图5所示,该检测设备包括采集单元501和电池管理单元502,其中,采集单元501可分别通过有线或无线方式与电池管理单元502连接。
采集单元501可在充电过程中实时采集电池组中(多个或每一)电池单体的充电数据。其中,在对电池组中的电池单体进行充电数据采集时,采集单元501可以以相同的采样次数对电池组中的电池单体进行采集。采集单元501可采用本领域公知的电压、电流、充电容量等测量仪器。所采集的充电数据可包括所采集电池单体的电压、电流、充电容量等。
电池管理单元502可通过有线或无线方式从采集单元501接收并记录或存储所采集的电池单体的上述充电数据,并基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线。
具体来说,电池管理单元502可基于所获取的充电数据中的充电电压和预设的充电电压间隔来计算插值电压,随后基于所采集的充电数据中的充电电压、充电容量以及所计算的插值电压来计算插值充电容量,接下来,基于所计算的插值充电容量和插值电压来计算容量增量,从而生成所采集的电池单体的容量增量关系曲线。
在生成容量增量关系曲线后,电池管理单元502可根据所生成的容量增量关系曲线确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数,随后根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数,来对电池组一致性进行检测和评价。
此外,对于本领域技术人员可以预期的是,电池管理单元502还可以进一步执行上述用于检测电池组一致性的方法100中诸如方法400等其它优选方法及操作。为了使本发明简洁,这里不在一一赘述。
图6示出了根据本发明一实施例的用于对电池组一致性进行检测的系统的示意图。如图6所示,该检测系统600可以包括处理器601和与处理器601耦合的存储器602。其中,存储器602存储有可执行指令,该可执行指令当被执行时使得处理器601可执行前述方法100和400所包括的操作。
图7示出了按照本发明一实施例的用于检测电池组一致性的装置的示意图。图7所示的检测装置700可以利用软件、硬件或软硬件结合的方式来执行。该检测装置700包括充电数据获取模块701、容量增量关系曲线生成模块702、参数计算模块703、以及一致性检测模块704。
充电数据获取模块701可用于获取在对电池组进行充电期间采集单元所采集的电池单体的充电数据,并可对充电数据进行记录或存储。
容量增量关系曲线生成模块702可在充电数据获取模块701获取所采集的充电数据之后,基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线。
参数计算模块703根据由容量增量关系曲线生成模块702所生成的容量增量关系曲线,从中确定出多个容量增量峰,并计算出与相应容量增量峰对应的参数。
一致性检测模块704根据由参数计算模块703计算的与相应容量增量峰对应的参数来对电池组一致性进行检测。
此外,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上具有可执行指令,当所述可执行指令被执行时,使得处理器执行如上所述的方法100和400。
以上结合具体实施例对本发明进行了详细描述。显然,以上描述以及在附图中示出的实施例均应被理解为是示例性的,而不构成对本发明的限制。对于本领域技术人员而言,可以在不脱离本发明的精神的情况下对其进行各种变型或修改,这些变型或修改均不脱离本发明的范围。因此,本发明的保护范围由所附的权利要求书来限定。

Claims (11)

1.一种用于检测电池组一致性的方法,包括:
对电池组进行充电以获取所采集的电池单体的充电数据;
基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线;
根据所生成的容量增量关系曲线,确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数;以及
根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数,来对电池组一致性进行检测,
其中,所述基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线包括:
基于所获取的充电数据中的充电电压和预设的充电电压间隔来计算插值电压;
基于所获取的充电数据中的充电电压、充电容量以及所计算的插值电压来计算插值充电容量;以及
基于所计算的插值充电容量和插值电压来计算容量增量,从而生成所述容量增量关系曲线。
2.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括:在对电池组进行充电前,采用预定放电倍率的放电电流将电池组电量放空,并静置预定时间。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所计算的参数为与相应峰对应的充电容量和峰值,并且其中,利用一致性表达函数来对电池组一致性进行检测。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述一致性表达函数包括峰值评价函数和充电容量评价函数,并且其中,所述峰值评价函数基于所有所采集的电池单体在相应峰处的峰值的标准差与在相应峰处的峰值均值之比,所述充电容量评价函数基于所有所采集的电池单体在相应峰所对应的充电容量的标准差与在相应峰所对应的充电容量均值之比。
5.根据权利要求4所述的方法,其中,所述电池组一致性包括电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性以及电池组负极材料一致性,并且其中,基于不同峰对应的充电容量和峰值并利用所述峰值评价函数和所述充电容量评价函数分别对电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性以及电池组负极材料一致性进行检测。
6.一种用于检测电池组一致性的设备,包括:
采集单元,其用于在对电池组进行充电期间采集电池单体的充电数据;以及
电池管理单元,其用于:
从所述采集单元获取所述充电数据;
基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线;
根据所生成的容量增量关系曲线,确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数;以及
根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数,来对电池组一致性进行检测,
其中,所述基于所采集的充电数据来生成容量增量关系曲线包括:
基于所获取的充电数据中的充电电压和预设的充电电压间隔来计算插值电压;
基于所获取的充电数据中的充电电压、充电容量以及所计算的插值电压来计算插值充电容量;以及
基于所计算的插值充电容量和插值电压来计算容量增量,从而生成容量增量关系曲线。
7.根据权利要求6中所述的设备,其中,所计算的参数为与相应峰对应的充电容量和峰值,并且其中,利用包括峰值评价函数和充电容量评价函数的一致性表达函数来对电池组一致性进行检测。
8.根据权利要求7所述的设备,其中,电池组一致性包括电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性以及电池组负极材料一致性,并且其中,基于不同峰对应的充电容量和峰值并利用所述峰值评价函数和所述充电容量评价函数分别对电池组容量一致性、电池组动力学特性一致性以及电池组负极材料一致性进行检测。
9.一种用于检测电池组一致性的系统,所述系统包括:
存储器,其存储有可执行指令;
处理器,其耦合到所述存储器,所述指令在由所述处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1-5中的任一项所述的方法。
10.一种用于检测电池组一致性的装置,所述装置包括:
充电数据获取模块,其用于获取所采集的电池单体的充电数据;
容量增量关系曲线生成模块,其用于基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线;
参数计算模块,其用于根据所生成的容量增量关系曲线确定出多个容量增量峰,并计算与相应的容量增量峰对应的参数;以及
一致性检测模块,其用于根据所计算的与相应容量增量峰对应的参数来对电池组一致性进行检测,
其中,所述基于所获取的充电数据来生成容量增量关系曲线包括:
基于所获取的充电数据中的充电电压和预设的充电电压间隔来计算插值电压;
基于所获取的充电数据中的充电电压、充电容量以及所计算的插值电压来计算插值充电容量;以及
基于所计算的插值充电容量和插值电压来计算容量增量,从而生成所述容量增量关系曲线。
11.一种计算机可读存储介质,其上具有可执行指令,当所述可执行指令被执行时,使得处理器执行如权利要求1-5中的任一项所述的方法。
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