CN111610446B

CN111610446B - 一种用于评估电池循环寿命的方法、装置及系统

Info

Publication number: CN111610446B
Application number: CN201910138103.7A
Authority: CN
Inventors: 吕彬彬; 吴孟俊; 董其; 李怀龙; 潘巍; 姜炜; 戴义辉
Original assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Current assignee: SAIC Motor Corp Ltd
Priority date: 2019-02-25
Filing date: 2019-02-25
Publication date: 2022-11-18
Anticipated expiration: 2039-02-25
Also published as: CN111610446A

Abstract

本申请实施例公开了一种用于评估电池循环寿命的方法、装置及系统，该方法包括：获取被测电池的使用情况参数；根据使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数；测试参数集合包括至少一个使用情况参数及其对应的测试参数，测试参数包括测试温度；利用目标测试参数对被测电池进行循环寿命评估。测试情况与被测电池的实际使用情况差距不大，能够对被测电池在实际使用过程中的循环寿命及整车可行驶里程进行准确的评估，提高对被测电池循环寿命及整车可行驶里程评估的准确性。

Description

一种用于评估电池循环寿命的方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种用于评估电池循环寿命的方法、装置及系统。

背景技术

加快培育和发展节能汽车与新能源汽车，既是有效缓解能源和环境压力，推动汽车产业可持续发展的紧迫任务，也是加快汽车产业转型升级、培育新的经济增长点和国际竞争优势的战略举措。其中，电动汽车作为一种新能源汽车，其发展对国家战略至关重要，而动力电池作为电动汽车的关键零部件，其循环寿命的好坏直接整车的续驶里程和未来电动汽车的发展。

目前，在对动力电池循环寿命进行评估时，一般是在恒定的环境温度下，以恒定的电流对动力电池进行充电至截止上限电压，并以恒定的电流对动力电池进行放点至截止下限电压，对动力电池进行多次的循环充放电操作来评估动力电池的循环寿命。然而，现有的循环寿命评估方法与动力电池的实际使用情况偏差较大，无法对动力电池在实际使用过程中的循环寿命及整车可行驶里程进行准确的评估。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种用于评估电池循环寿命的方法、装置及系统，能够提高对电池循环寿命及整车可行驶里程评估的准确性。

本申请实施例第一方面提供了一种用于评估电池循环寿命的方法，包括：

获取被测电池的使用情况参数；

根据所述使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与所述使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数；所述测试参数集合包括至少一个使用情况参数及其对应的测试参数，所述测试参数包括测试温度；

利用所述目标测试参数对所述被测电池进行循环寿命评估。

可选的，所述测试参数集合通过以下步骤得到：

统计至少一个预设区域在预设时间段内的温度数据；所述使用情况参数包括使用区域，所述至少一个预设区域包括一个与所述被测电池的使用区域对应的预设区域；

基于所述温度数据，确定各个所述预设区域对应的测试温度，得到所述测试参数集合。

可选的，所述根据所述使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与所述使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数，具体包括：

查找所述测试参数集合中与所述被测电池的使用区域对应的预设区域；

获得所述测试参数集合中与查找到的预设区域对应的测试参数作为所述目标测试参数。

可选的，所述预设时间段为多个，所述基于所述温度数据，确定各个所述预设区域对应的测试温度，具体包括：

基于目标区域在目标时间段内的温度数据，获得一组测试温度；所述目标区域为所述至少一个预设区域中的任意一个，所述目标时间段为多个所述预设时间段中的任意一个；

综合获得的每组测试温度，得到所述目标区域对应的测试温度。

可选的，所述基于所述温度数据，确定各个所述预设区域对应的测试温度，具体包括：

获得所述预设时间段内的最高温度和最低温度；

基于所述最高温度确定各个所述预设区域对应的放电温度，并基于所述最低温度确定各个所述预设区域对应的充电温度；所述测试温度包括所述放电温度和所述充电温度。

可选的，所述测试参数还包括充电深度和/或放电深度。

可选的，所述测试参数还包括充电电流和/或放电工况。

本申请实施例第二方面提供了一种用于评估电池循环寿命的装置，包括：获取单元、确定单元和测试单元；

所述获取单元，用于获取被测电池的使用情况参数；

所述确定单元，用于根据所述使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与所述使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数；所述测试参数集合包括至少一个使用情况参数及其对应的测试参数，所述测试参数包括测试温度；

所述测试单元，用于利用所述目标测试参数对所述被测电池进行循环寿命评估。

本申请实施例第三方面提供了一种用于评估电池循环寿命的系统，包括：环境箱和充放电设备；

被测电池放置在所述环境箱内；

所述充放电设备，用于实现如上述第一方面提供的用于评估电池循环寿命的方法，并根据所述目标测试参数中包括的测试温度对所述环境箱内的温度进行设置。

本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，实现如上述第一方面提供的用于评估电池循环寿命的方法。

与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：

在本申请实施例中，首先获取被测电池的使用情况参数，根据该使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与该使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数，该测试参数包括测试温度。然后，利用得到的目标测试参数对被测电池进行循环寿命评估。由于目标测试参数与被测电池的使用情况参数对应，利用目标测试参数中的测试温度可以在被测电池的真实使用环境下对其进行测试，测试情况与被测电池的实际使用情况差距不大，能够对被测电池在实际使用过程中的循环寿命及整车可行驶里程进行准确的评估，提高对被测电池循环寿命及整车可行驶里程评估的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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申请中记载的一些实施例，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为本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种用于评估电池循环寿命的方法的流程示意图；

图3a-3d为本申请具体实施例提供的一种测试参数中测试温度的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的装置的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于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：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的方法的流程示意图。

本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的方法，包括：

S101：获取被测电池的使用情况参数。

可以理解的是，使用情况参数代表了被测电池在实际使用情况。发明人在研究中发现，电池的循环寿命与其实际的使用情况相关，因此在本申请实施例中，以被测电池的使用情况参数为依据，确定实际的测试参数，可以提高对循环寿命评估的准确性。

本申请实施例对使用情况参数不进行限定，在一个例子中，使用情况参数可以包括被测电池的使用区域(如配置了该被测电池的电动汽车的行驶区域)。在实际应用中，可以根据实际情况对被测电池的使用区域进行划分，例如，被测电池的使用区域可以按照地理位置划分为北部、南部和中部，也可以按照省市等行政区域进行划分。

S102：根据使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数。

在本申请实施例中，测试参数集合包括至少一个使用情况参数及其对应的测试参数。由于电池的寿命受环境温度影响较大，因此，为了提高对循环寿命评估的准确性，测试参数包括测试温度。在一个例子中，测试温度指的是在进行循环测试时，待测电池所处的环境温度。下面将结合一个具体的例子对测试参数集合进行详细说明，这里先不赘述。

此外，由于发明人在研究中发现，用户通常不会在电池完全没电(即电量为0％)时才对电池进行充电，有时也不会在电池完全充满(即电量为100％)时才停止充电。因此，为了使得对被测电池的循环寿命评估更加符合实际的使用情况，在本申请实施例一些可能的实现方式中，还可以对被测电池的充电深度和/或放电深度进行设定。即，测试参数还可以包括充电深度和/或放电深度。

在本申请实施例中，充电深度指的是充电结束后电池电量与电池完成充满后的电量的比值，放电深度指的是放电结束后电池剩余电量与电池完成充满后的电量的比值。作为一个示例，在实际应用中，可以充电深度设置为[90％，100％]之间的任意值，放电深度可以设置为[5％，15％]之间的任意值。

还需要说明的是，为了节约测试时间、提高测试的准确性，在本申请实施例一些可能的实现方式中，测试参数还可以包括充电电流和/或放电工况。

作为一个示例，可以根据实际测试需要将充电电流设置为[0.2C，3C]之间的任意值，其中C为放电倍率。放电工况可以采用新欧洲循环(New European Driving Cycle，NEDC)工况、全球轻型车测试规范(worldwide harmonized light vehicles testprocedure，WLTP)工况、中国工况或其他混合工况模式，这里不进行限定。

S103：利用目标测试参数对被测电池进行循环寿命的评估。

通过代表被测电池实际使用情况的使用情况参数，确定出与该使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数。然后，利用该目标测试参数对被测电池进行循环寿命评估，可以模拟出被测电池的实际应用情况，提高了测试的准确性。

可以理解的是，利用目标测试参数对被测电池进行循环寿命评估，具体可以包括：将被测电池放置在环境温度为目标测试参数包括的测试温度的测试环境中对被测电池进行循环充放电测试。根据测试运行的数据，即可评估得到被测电池在全生命周期中的寿命衰减情况，以及使用该被测电池的电动汽车的可行驶里程等。

下面将结合一个具体的例子对测试参数集合进行说明。

参见图2，该图为本申请实施例提供的另一种用于评估电池循环寿命的方法的流程示意图。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，测试参数集合可以通过以下步骤得到：

S201：统计至少一个预设区域在预设时间段内的温度数据。

在本申请实施例中，使用情况参数包括使用区域，对使用区域的说明可以参见步骤S101部分的相关内容，这里不再赘述。则，至少一个预设区域包括一个与被测电池的使用区域对应的预设区域。可以理解的是，与被测电池的使用区域对应的预设区域，可以是与被测电池的使用区域相同的区域，也可以是包括被测电池的使用区域相同的区域，还可以是与被测电池的使用区域气候相同的区域等，这里不进行限定。

在一个例子中，至少一个预设区域可以包括中国南部、中国北部和中国中部。在另一例子中，为了简化流程，还可以基于预设区域内的具有代表性的子区域在预设时间段内的温度数据对该预设区域在预设时间段内的温度数据进行统计。例如，中国中部在预设时间段内的温度数据可以以上海在预设时间段内的温度数据作为代表。实际应用中，可以根据实际情况对子区域进行设定。

在实际应用中，可以根据实际需要对预设时间段进行设定。例如，预设时间段可以是一年也可以是一个季度等等。预设区域在预设时间段内的温度数据可以从天气温度大数据库中获取，也可以通过历史采集得到。

S202：基于温度数据，确定各个预设区域对应的测试温度，得到测试参数集合。

在本申请实施例中，统计得到的温度数据代表了预设区域内的环境温度，基于该温度数据，即可确定出被测电池在该预设区域使用时的环境温度，该预设区域对应的测试温度。综合各个预设区域对应的测试温度，即可得到测试参数集合。

则，上述步骤S102具体可以包括：

查找测试参数集合中与被测电池的使用区域对应的预设区域；获得测试参数集合中与查找到的预设区域对应的测试参数作为目标测试参数。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，步骤S202具体可以包括：

S2021：获得预设时间段内的最高温度和最低温度。

可以理解的是，根据用户的使用习惯，对电池的充电一般在晚上进行，而对电池的放电一般是在白天进行。因此，为了提高循环寿命评估的准确性，在本申请实施例中，根据预设区域在预设时间内的最高温度和最低温度对放电温度和充电温度进行分别的设置。

S2022：基于最高温度确定各个预设区域对应的放电温度，并基于最低温度确定各个预设区域对应的充电温度；测试温度包括放电温度和充电温度。

在本申请实施例中，基于最高温度确定测试时的放电温度，并基于最低温度确定测试时的充电温度，可以使得测试环境与被测电池的实际实际情况相符，提高了循环寿命评估的准确性。

可以理解的是，当测试参数不仅包括测试温度时，测试参数包括的其他参数(如充电深度、放电深度、充电电流和放电工况等)可以根据实际情况进行设定，例如，可以将充电深度设置为15％、将放电深度设置为90％、将充电电流设置为0.5V～2C中的任意值、将放电工况设置为WLTP工况等。在一些可能的设计中，可以根据预设区域内用户对电池的使用习惯，对该预设区域对应的测试参数包括的其他参数(如充电深度、放电深度、充电电流和放电工况等)进行设定，这里不再一一列举。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，为了进一步提高循环寿命评估的准确性，可以根据实际环境中的温度变化对测试温度进行设定。则，预设时间段可以为多个，步骤S202具体可以包括：

基于目标区域在目标时间段内的温度数据，获得一组测试温度；综合获得的每组测试温度，得到目标区域对应的测试温度。

其中，目标区域为至少一个预设区域中的任意一个，目标时间段为多个预设时间段中的任意一个。

在实际应用中，可以按照季节的变化对测试温度进行设定，则预设时间段即为春季、夏季、秋季和冬季。每组测试温度的获得方法可以参见上面对步骤S202的具体说明，这里不再赘述。则，得到目标区域对应的测试温度包括四个季度对应的测试温度，利用不同季度的环境温度对测试温度进行适应性的调整可以提高对循环寿命评估的准确性。

作为一个示例，可以按照预设区域包括的季节将循环充放电测试划分为不同的阶段，并根据各个季节所包括的天数设置对应阶段的循环充放电的次数，每个阶段的循环充放电过程中采用对应季节的测试温度进行测试。可选的，在每次充电时，利用对应测试温度所包括的充电温度设置被测电池所处的环境温度；在每次放电时，用对应测试温度所包括的放电温度设置被测电池所处的环境温度。

在一些可能的设计中，还可以获得预设时间段(如一个季度或一年)内每天的最高温度和最低温度作为一个循环充放电测试的放电温度和充电温度。图3a、图3b、图3c和图3d分别举例示出了春季、夏季、秋季和冬季对应的充电温度和放电温度。

基于上述实施例提供的用于评估电池循环寿命的方法，本申请实施例还提供了一种用于评估电池循环寿命的装置。

参见图4，该图为本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的装置的结构示意图。

本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的装置，包括：获取单元100、确定单元200和测试单元300；

获取单元100，用于获取被测电池的使用情况参数；

确定单元200，用于根据使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数；测试参数集合包括至少一个使用情况参数及其对应的测试参数，测试参数包括测试温度；

测试单元300，用于利用目标测试参数对被测电池进行循环寿命的评估。

可选的，测试参数还可以包括充电深度和/或放电深度。

可选的，测试参数还可以包括充电电流和/或放电工况。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，该装置还可以包括：集合获得单元；

集合获得单元，用于获得测试参数集合；

集合获得单元，具体可以包括：统计子单元和确定子单元；

统计子单元，用于统计至少一个预设区域在预设时间段内的温度数据；使用情况参数包括使用区域，至少一个预设区域包括一个与被测电池的使用区域对应的预设区域；

确定子单元，用于基于温度数据，确定各个预设区域对应的测试温度，得到测试参数集合。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，确定单元200，具体可以包括：查找子单元和第一获得子单元；

查找子单元，用于查找测试参数集合中与被测电池的使用区域对应的预设区域；

第一获得子单元，用于获得测试参数集合中与查找到的预设区域对应的测试参数作为目标测试参数。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，预设时间段为多个，确定子单元，具体可以包括：第二获得子单元和第三获得子单元；

第二获得子单元，用于基于目标区域在目标时间段内的温度数据，获得一组测试温度；目标区域为至少一个预设区域中的任意一个，目标时间段为多个预设时间段中的任意一个；

第三获得子单元，用于综合获得的每组测试温度，得到目标区域对应的测试温度。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，确定子单元，具体还包括：第四获得子单元和第五获得子单元；

第四获得子单元，用于获得预设时间段内的最高温度和最低温度；

第五获得子单元，用于基于最高温度确定各个预设区域对应的放电温度，并基于最低温度确定各个预设区域对应的充电温度；测试温度包括放电温度和充电温度。

基于上述实施例提供的用于评估电池循环寿命的方法和装置，本申请实施例还提供了一种用于评估电池循环寿命的系统。

参见图5，该图为本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的系统的结构示意图。

本申请实施例提供的一种用于评估电池循环寿命的系统，包括：环境箱10和充放电设备20；

被测电池30放置在环境箱10内；

充放电设备20，用于实现如上述实施例提供的用于评估电池循环寿命的方法中的任意一种，并根据目标测试参数中包括的测试温度对环境箱10内的温度进行设置。

基于上述实施例提供的用于评估电池循环寿命的方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，实现如上述实施例提供的用于评估电池循环寿命的方法中的任意一种。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims

1.一种用于评估电池循环寿命的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取被测电池的使用情况参数；

根据所述使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与所述使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数；所述测试参数集合包括至少一个使用情况参数及其对应的测试参数，所述测试参数包括测试温度、充电深度和放电深度；所述测试温度包括放电温度和充电温度，所述充电深度为[90％，100％]之间的任意值，所述放电深度为[5％，15％]之间的任意值；

利用所述目标测试参数对所述被测电池进行循环寿命的评估；

其中，所述放电温度和所述充电温度获取方式为：

获得至少一个预设区域预设时间段内的最高温度和最低温度，基于所述最高温度确定各个所述预设区域对应的所述放电温度，并基于所述最低温度确定各个所述预设区域对应的所述充电温度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试参数集合通过以下步骤得到：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与所述使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数，具体包括：

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设时间段为多个，所述基于所述温度数据，确定各个所述预设区域对应的测试温度，具体包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测试参数还包括充电电流和/或放电工况。

6.一种用于评估电池循环寿命的装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元、确定单元和测试单元；

所述获取单元，用于获取被测电池的使用情况参数；

所述确定单元，用于根据所述使用情况参数，从预先得到的测试参数集合中确定与所述使用情况参数对应的测试参数，得到目标测试参数；所述测试参数集合包括至少一个使用情况参数及其对应的测试参数，所述测试参数包括测试温度、充电深度和/或放电深度；所述测试温度包括放电温度和充电温度，所述充电深度为[90％，100％]之间的任意值，所述放电深度为[5％，15％]之间的任意值；

所述测试单元，用于利用所述目标测试参数对所述被测电池进行循环寿命的评估；

其中，所述获取单元具体用于获得至少一个预设区域预设时间段内的最高温度和最低温度；

所述确定单元具体用于基于所述最高温度确定各个所述预设区域对应的所述放电温度，并基于所述最低温度确定各个所述预设区域对应的所述充电温度。

7.一种用于评估电池循环寿命的系统，其特征在于，所述系统包括：环境箱和充放电设备；

被测电池放置在所述环境箱内；

所述充放电设备，用于实现如权利要求1-5任一项所述的用于评估电池循环寿命的方法，并根据所述目标测试参数中包括的测试温度对所述环境箱内的温度进行设置。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-5任一项所述的用于评估电池循环寿命的方法。