CN112595980A - 电池储能系统寿命的预测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池储能系统寿命的预测方法、装置及设备。该方法中，通过获取包括多个电池单元的电池储能系统在预设时间段的工况数据，基于工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算电池储能系统在预设时间段内的总寿命衰减。再根据电池储能系统在预设时间段初始时的健康状态SOH以及总寿命衰减，计算获取电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，最后根据电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，获取电池储能系统的剩余使用寿命。本方法中，通过预设时间段内的总寿命衰减以及预设时间段初始时的SOH，确定出预设时间段结束时的SOH，实现了更加准确地预测电池储能系统的寿命。

Description

电池储能系统寿命的预测方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池储能系统寿命的预测方法、装置及设备。

背景技术

电池储能系统被广泛应用于电动汽车以及储能系统中，其应用前景广阔，随着应用电池储能系统的产业的不断发展，对电池储能系统的要求也越来越高，由于电池储能系统随着时间的变化，会伴随着不同程度的电池单体的老化、容量衰减等问题，导致电池储能系统整体的吞吐量降低、使用时间缩减，无法发挥最大经济效益，因此，对电池储能系统寿命进行预测可以在一定程度上提升电池储能系统的剩余价值，以获得更大的经济效益。

在现有技术中，电池储能系统寿命的预测方法主要是：基于循环寿命或日历寿命进行确定。例如，在一种电池储能系统理论的循环寿命或日历寿命的基础上减去已使用的循环寿命或日历寿命，确定出剩余可使用的循环寿命或日历寿命。

然而，在现有技术中，这种预测方法并没有考虑电池储能系统在实际使用过程中的复杂工况，从而导致寿命预测的误差较大，精度较低。

发明内容

本申请提供一种电池储能系统寿命的预测方法、装置及设备，以实现更加准确地预测电池储能系统的剩余使用寿命。

第一方面，本申请实施例提供一种电池储能系统寿命的预测方法，包括：

获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，所述电池储能系统包括多个电池单元；

基于所述工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算所述电池储能系统在所述预设时间段内的总寿命衰减；

根据所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的SOH以及所述总寿命衰减，计算获取所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH；

根据所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH，获取所述电池储能系统的剩余使用寿命。

在第一方面的一种可能设计中，所述基于所述工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算所述电池储能系统在所述预设时间段内的总寿命衰减，包括：

将所述预设时间段的工况数据切割得到多个子工况数据；

针对每个子工况数据，根据所述电池储能系统在所述子工况数据初始状态的SOH以及所述电池单元的循环寿命衰减速率参数表，计算得到所述子工况数据内的循环寿命衰减；

针对每个子工况数据，根据所述子工况数据，所述电池储能系统在所述子工况数据初始状态的SOH以及所述电池单元的日历寿命衰减速率参数表，计算得到所述子工况数据内的日历寿命衰减；

将每个子工况数据内的循环寿命衰减以及日历寿命衰减求和得到所述子工况数据内的总寿命衰减；

根据每个子工况数据内的总寿命衰减得到所述预设时间段内的总寿命衰减。

在该种可能的设计中，所述方法还包括：

针对每个子工况数据，通过以下任一种获取方式得到所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的SOH，所述获取方式包括：

根据所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的工况数据计算得到在所述子工况数据的初始状态的SOH；

或者，

对所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态进行测试，得到在所述子工况数据的初始状态的SOH；

或者，

预先配置所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的SOH。

在第一方面的另一种可能设计中，所述根据所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的SOH以及所述总寿命衰减，计算获取所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH，包括：

将所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的SOH减去所述预设时间段内的总寿命衰减，得到所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH。

可选的，所述获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，包括：

根据所述电池储能系统运行过程中在本地记录的数据，获取在所述预设时间段内的工况数据；

或者，

根据云端存储的所述电池储能系统在运行过程中上传的数据，获取在所述预设时间段内的工况数据；

或者，

根据预设的工作情况，预测所述电池储能系统在所述预设时间段内的工况数据；

其中，所述电池储能系统在所述预设时间段内的工况数据包括：使用时间，温度，电量变化量/能量变化量，SOC中的至少一种数据。

可选的，所述电池储能系统的剩余使用寿命包括：在所述电池储能系统的指定寿命终止期之前的剩余可充/放电量、剩余可用时间、剩余可用循环次数中的至少一种。

在第一方面的再一种可能设计中，所述方法还包括：

根据所述电池储能系统中的电池单元的循环寿命数据，建立所述循环寿命衰减速率表；其中，所述循环寿命衰减速率表用于表示所述电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下每吞吐单位电量对应的循环寿命衰减速率。

在第一方面的还一种可能设计中，所述方法还包括：

根据所述电池储能系统中的电池单元的日历寿命数据，建立所述日历寿命衰减速率表；其中，所述日历寿命衰减速率表用于表示所述电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下，不同SOC下每搁置单位时间对应的日历寿命衰减速率。

第二方面，本申请提供一种电池储能系统的寿命预测装置，包括：获取模块和处理模块；

所述获取模块，用于获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，所述电池储能系统包括多个电池单元；

所述处理模块，用于基于所述工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算所述电池储能系统在所述预设时间段内的总寿命衰减；

所述处理模块，还用于根据所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的SOH以及所述总寿命衰减，计算获取所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH；

所述处理模块，还用于根据所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH，获取所述电池储能系统的剩余使用寿命。

在第二方面的一种可能设计中，所述处理模块，用于基于所述工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算所述电池储能系统在所述预设时间段内的总寿命衰减，具体为：

所述处理模块，具体用于：

将所述预设时间段的工况数据切割得到多个子工况数据的工况数据；

针对每个子工况数据，根据所述电池储能系统在所述子工况数据初始状态的SOH以及所述电池单元的循环寿命衰减速率参数表，计算得到所述子工况数据内的循环寿命衰减；

针对每个子工况数据，根据所述子工况数据，所述电池储能系统在所述子工况数据初始状态的SOH以及所述电池单元的日历寿命衰减速率参数表，计算得到所述子工况数据内的日历寿命衰减；

将每个子工况数据内的循环寿命衰减以及日历寿命衰减求和得到所述子工况数据内的总寿命衰减；

根据每个子工况数据内的总寿命衰减得到所述预设时间段内的总寿命衰减。

在该种可能的设计中，所述处理模块，具体还用于：

针对每个子工况数据，通过以下任一种获取方式得到所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的SOH，所述获取方式包括：

根据所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的工况数据计算得到在所述子工况数据的初始状态的SOH；

或者，

对所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态进行测试，得到在所述子工况数据的初始状态的SOH；

或者，

预先配置所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的SOH。

在第二方面的另一种可能设计中，所述处理模块，用于根据所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的健康状态SOH以及所述总寿命衰减，计算获取所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH，具体为：

所述处理模块，具体用于将所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的SOH减去所述预设时间段内的总寿命衰减，得到所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH。

在第二方面的再一种可能设计中，所述获取模块，用于获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，具体为：

所述获取模块，具体用于：

根据所述电池储能系统运行过程中在本地记录的数据，获取在所述预设时间段内的工况数据；

或者，

根据云端存储的所述电池储能系统在运行过程中上传的数据，获取在所述预设时间段内的工况数据；

或者，

根据预设的工作情况，预测所述电池储能系统在所述预设时间段内的工况数据；

其中，所述电池储能系统在所述预设时间段内的工况数据包括：使用时间，温度，电量变化量/能量变化量，SOC中的至少一种数据。

可选的，所述电池储能系统的剩余使用寿命包括：在所述电池储能系统的指定寿命终止期之前的剩余可充/放电量、剩余可用时间、剩余可用循环次数中的至少一种。

在第二方面的还一种可能设计中，所述处理模块，还用于：

根据所述电池储能系统中的电池单元的循环寿命数据，建立所述循环寿命衰减速率表；其中，所述循环寿命衰减速率表用于表示所述电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下每吞吐单位电量对应的循环寿命衰减速率。

在第二方面的又一种可能设计中，所述处理模块，还用于：

根据所述电池储能系统中的电池单元的日历寿命数据，建立所述日历寿命衰减速率表；其中，所述日历寿命衰减速率表用于表示所述电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下，不同SOC下每搁置单位时间对应的日历寿命衰减速率。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器、存储器、显示器以及收发器；

所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机程序指令；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如上述第一方面以及各可能设计提供的方法。

第四方面，本申请实施例可提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现第一方面以及各可能设计提供的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种程序，当该程序被处理器执行时，用于执行如第一方面所述的方法。

第六方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括程序指令，程序指令用于实现如第一方面所述的方法。

本申请实施例提供的电池储能系统寿命的预测方法、装置及设备，通过获取包括多个电池单元的电池储能系统在预设时间段的工况数据，基于工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算电池储能系统在预设时间段内的总寿命衰减。再根据电池储能系统在预设时间段初始时的SOH以及总寿命衰减，计算获取电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，最后根据电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，获取电池储能系统的剩余使用寿命。该技术方案中，通过预设时间段内的总寿命衰减以及预设时间段初始时的SOH，确定出预设时间段结束时的SOH，实现了更加准确地预测电池储能系统的寿命。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法实施例一的流程图；

图2为本申请实施例提供的电池单元的循环寿命数据示意图；

图3为本申请实施例提供的电池单元的日历寿命数据示意图；

图4为本申请实施例提供的电池单元的日历寿命衰减速率表的示意图；

图5为本申请实施例提供的电池储能系统的SOH与总寿命衰减D的示意图；

图6为本申请实施例提供的电池储能系统的累积使用寿命的示意图；

图7为本申请实施例提供的电池储能系统的剩余使用寿命的示意图；

图8为本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法实施例二的流程图；

图9为本申请实施例提供的电池单元的循环寿命衰减的示意图；

图10为本申请实施例提供的电池单元的日历寿命衰减的示意图；

图11为本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法的总流程图；

图12为本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测装置的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

在介绍本申请的实施例之前，首先对本申请的背景技术进行解释说明：

随着新能源技术的不断发展，电池储能系统在各个行业中发挥着越来越重要的作用。但同时，电池储能系统的弊端也逐渐暴露出来了，在电池储能系统的使用过程中，电池单体会出现老化、容量衰减的问题，从而影响电池储能系统的正常使用。如果可以对电池储能系统寿命做出合理的预测，就可以使得电池储能系统在使用时，发挥出最大的经济效益。

当前，针对电池储能系统寿命的预测，最常用的方法是通过电池储能系统的循环寿命与日历寿命确定出，即：在电池储能系统出厂时，电池厂商对电池储能系统已经标注了循环寿命与日历寿命，在使用了一段时间后，用出厂时标注的循环寿命减去已使用的循环寿命，就得到了剩余可使用的循环寿命；同理，用出厂时标注的日历寿命减去已使用的日历寿命，就得到了剩余可使用的日历寿命。

然而，这种寿命预测方法计算得到的剩余可使用寿命，是在理想条件下得到的，即没有考虑电池储能系统使用工况的复杂性，也没有考虑电池单体会出现老化、容量衰减的情况，大大高估了电池储能系统的剩余寿命，其预测误差过大，且精度较低。

针对上述技术问题，本申请的发明构思如下：在对电池储能系统的剩余使用寿命进行预测时，可以引入预设时间段内电池储能系统的工况数据，基于工况数据，以及预设时间段内电池储能系统的循环寿命衰减规律和日历寿命衰减规律，从而确定出电池储能系统的剩余使用寿命，以解决上述技术问题。

下面，通过具体实施例对本申请的技术方案进行详细说明。

需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图1为本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法实施例一的流程图。如图1所示，该寿命预测方法可以包括如下步骤：

步骤11、获取电池储能系统在预设时间段的工况数据。

在本步骤中，为了更加准确地预测出电池储能系统的寿命，需要以该电池储能系统的工况数据为基础进行预测，即考虑电池储能系统实际的运行工况。

其中，电池储能系统由单体电池、和/或电池模组、和/或电池插箱，串联、和/或并联组成，其中，组成电池储能系统的最小单元即为电池单元，串联、和/或并联的方式称为成组方式。

在一种可能的实现中，该电池单元可以是某型号的锂电池单体，其额定能量为867.2Wh，构成电池储能系统的成组方式为1P240S。

可选的，预设时间段可以是从当前时刻开始的一段时间，也可以是过去到现在的一段时间。

可选的，电池储能系统在预设时间段的工况数据包括：使用时间，温度，电量变化量/能量变化量(其中，若工况数据中没有电量变化量/能量变化量，可通过时间、和/或电压、和/或电流、和/或功率进行积分运算获取)，荷电状态(State of Charge，SOC)中的至少一种数据；其获取方式可以是以下至少一种：

第一种、根据电池储能系统运行过程中在本地记录的数据，获取在预设时间段内的工况数据。

可选的，在电池储能系统运行过程中，电池储能系统产生的工况数据可以存储于本地中，如果需要用到当前时刻之前的工况数据，可以从本地记录中获取。

第二种、根据云端存储的电池储能系统在运行过程中上传的数据，获取在预设时间段内的工况数据。

可选的，在电池储能系统运行过程中，电池储能系统产生的工况数据也可以上传并存储至云端，以节省内地缓存空间，如果需要用到当前时刻之前的工况数据，可以从云端中获取。

第三种、根据预设的工作情况，预测电池储能系统在预设时间段内的工况数据。

可选的，如果电池储能系统存在尚未使用、或/和存在本地记录的数据受损、或/和云端存储的数据受损等情况，可以对电池储能系统的工作情况进行预设。

具体的，预测电池储能系统在预设时间段内的工况数据获取方式包括以下一种或多种：

第一种、电池储能系统使用方、和/或电池储能系统生产方提供的预设工况数据。

第二种、通过电池储能系统在预设时间之前的运行数据，推测的工况数据。

在一种可能的实现中，预测电池储能系统在预设时间段内的工况数据可以是：平均功率0.3P(额定能量的30％)，每天运行2次，每年运行360天，其余时间搁置。使用SOC范围5％～95％，温度控制在25℃。

可选的，电量变化量/能量变化量获取方式包括以下一种或多种：

第一种、电池储能系统的电池管理系统(Battery management system，BMS)输出的电量。

第二种、根据电池储能系统的BMS输出的时间、和/或电流、和/或电压、和/或功率积分计算得到的电量。

步骤12、基于工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算电池储能系统在预设时间段内的总寿命衰减。

在本步骤中，基于上述步骤中获取的电池储能系统的工况数据，结合电池单元的循环寿命衰减速率参数表和日历寿命衰减速率参数表，确定出该电池储能系统在预设时间段内的总寿命衰减，该总寿命衰减包括在复杂的工况下循环寿命衰减的量和日历寿命衰减的量。

其中，电池单元的循环寿命是在保持输出一定的容量的情况下所能进行的充放电循环次数，其获取方式为电池单元提供方、和/或电池系统集成方所提供；电池单元的日历寿命是生产之日起到项目终止(End of Life，EOL)之日的时间段，其获取方式为电池单元提供方、和/或电池系统集成方所提供。

在一种可能的实现中，图2为本申请实施例提供的电池单元的循环寿命数据示意图。如图2所示，预设电池单元的温度控制在25℃，电池单元的健康状态(State Of Health，SOH)变化为从100％到80％，单体电池的循环寿命为3500次。图3为本申请实施例提供的电池单元的日历寿命数据示意图。如图3所示，预设电池单元的环境温度为25℃时，电池单元的SOH变化为从100％到80％，单体电池日历寿命为7.3年。

其中，当电池单元的SOH小于或等于到达80％时，视该电池单元已经EOL的状态。

可选的，根据电池储能系统中的电池单元的循环寿命数据，建立循环寿命衰减速率表；其中，循环寿命衰减速率表用于表示电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下每吞吐单位电量对应的循环寿命衰减速率。

具体的，由于图2所示的循环寿命数据为均匀变化的斜线，基于该斜线，其循环寿命衰减速率表为一条斜率为0的直线。其中，横轴为SOH，纵轴为循环寿命衰减速率。

可选的，根据电池储能系统中的电池单元的日历寿命数据，建立日历寿命衰减速率表；其中，日历寿命衰减速率表用于表示电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下，不同SOC下每搁置单位时间对应的日历寿命衰减速率

具体的，在图3的基础上，图4为本申请实施例提供的电池单元日历寿命衰减速率表的示意图。该电池单元在预设初始SOH为100％、环境温度为25℃下，如图4所示，该曲线表示电池单元的日历寿命衰减速率随SOH的减小而减小。其中，在SOH变化的初期，电池单元的日历寿命衰减速率呈现下降的趋势，在SOH为95％左右时，日历寿命衰减速率趋于稳定。

步骤13、根据电池储能系统在预设时间段初始时的SOH以及总寿命衰减，计算获取电池储能系统在预设时间段结束时的SOH。

在本步骤中，基于上述步骤获取的循环寿命衰减速率表和日历寿命衰减速率表确定出的总寿命衰减，以及电池储能系统在预设时间段初始时的SOH，可以确定出电池储能系统在预设时间段结束时的SOH。

可选的，将电池储能系统在预设时间段初始时的SOH减去预设时间段内的总寿命衰减，得到电池储能系统在预设时间段结束时的SOH。

在一种可能的实现中，图5为本申请实施例提供的电池储能系统的SOH与总寿命衰减D的示意图。如图5所示，预设时间段为5年，随着时间的变化，SOH从100％减小到80％,总寿命衰减D从0％累积增加到20％。

具体的，若预设时间段为4年，由图5可知，起始时的SOH为100％，D为第4年对应的总寿命衰减为18％，那么第4年的SOH为100％-18％＝82％。

步骤14、根据电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，获取电池储能系统的剩余使用寿命。

在本步骤中，根据上述步骤获取的预设时间段结束时的SOH，可以是电池储能系统在该时间段结束时更加准确的SOH，即考虑了由于复杂工况导致的循环寿命衰减和日历寿命衰减对电池储能系统实际的SOH的影响。基于预设时间段结束时的SOH，确定出电池储能系统的剩余使用寿命。

其中，电池储能系统的剩余使用寿命包括：在电池储能系统的指定寿命终止期之前的剩余可充/放电量、剩余可用时间、剩余可用循环次数中的至少一种。

值得注意的是，当电池储能系统应用于不同的场景时，剩余使用寿命还可以包括其他能够想到的参数。例如，当电池储能系统应用于电动汽车时，剩余使用寿命还可以包括电动汽车剩余可行驶里程。

在一种可能的实现中，图6为本申请实施例提供的电池储能系统的累积使用寿命的示意图。如图6所示，该电池储能系统实际可用时间为4.7年，随着可用时间的不断增大，SOH的变化量从100％到80％，累计放电量从0MWh到285MWh，累积循环次数1750次。

可选的，基于图6所示，以第2.5年为例，SOH为87％，累计放电量155MWh，累积循环次数900次。

在另一种可能的实现中，图7为本申请实施例提供的电池储能系统的剩余使用寿命的示意图。如图7所示，该电池储能系统的SOH变化量从100％到80％，在任意的SOH节点上，可以清楚地呈现出剩余可充/放电量、剩余可用时间、剩余可用循环次数。

可选的，基于图7所示，以SOH为86％为例，剩余可充/放电量为93MWh、剩余可用时间为1.75年、剩余可用循环次数为600次。

本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法，通过获取包括多个电池单元的电池储能系统在预设时间段的工况数据，基于工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算电池储能系统在预设时间段内的总寿命衰减。再根据电池储能系统在预设时间段初始时的SOH以及总寿命衰减，计算获取电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，最后根据电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，获取电池储能系统的剩余使用寿命。该技术方案中，通过预设时间段内的总寿命衰减以及预设时间段初始时的SOH，确定出预设时间段结束时的SOH，实现了更加准确地预测电池储能系统的寿命。

在上述实施例的基础上，图8为本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法实施例二的流程图。如图8所示，上述步骤12可以通过如下步骤实现：

步骤21、将预设时间段的工况数据切割得到多个子工况数据。

在本步骤中，为了更加精确地对电池储能系统进行寿命预测，需要将预设时间段内的工况数据切割得到多个子工况数据。其中，切割的方法可以按照预设时间间隔进行切割，即每个预设时间间隔对应的子工况数据一致；也可以是按照工况数据类型进行切割，即对于不同类型的工况数据，有不同的子工况数据。

可选的，预设时间间隔可以是1天、1周、一个月。若预设时间间隔是1天，预设时间段为6个月，按照上述切割可以得到约180个子工况数据。

可选的，在一种可能的实现中，针对预设时间段内不同类型的工况数据，可以根据电池储能系统的工作状态分为运行状态和搁置状态时，即电池储能系统在运行状态时，为第一子工况数据，考虑循环寿命衰减；在电池储能系统在搁置状态时，为第二子工况数据，考虑日历寿命衰减。此处不对工况数据类型做限制。

步骤22、针对每个子工况数据，根据电池储能系统在子工况数据初始状态的SOH以及电池单元的循环寿命衰减速率参数表，计算得到子工况数据内的循环寿命衰减。

在本步骤中，基于该子工况数据初始状态的SOH，以及电池单元的循环寿命衰减速率参数表，确定出各个子工况数据内的循环寿命衰减。

在一种可能的实现中，图9为本申请实施例提供的电池单元的循环寿命衰减的示意图。如图9所示，预设时间段为5年，随着时间的变化，循环寿命衰减呈现下降趋势。

其中，在5年内的各个子工况数据i上，均对应相应的循环寿命衰减d1(i)。

其中，针对每个子工况数据，通过以下任一种获取方式得到电池储能系统在子工况数据的初始状态的SOH，获取方式包括如下至少一种：

第一种、对电池储能系统在子工况数据的初始状态进行测试，得到在子工况数据的初始状态的SOH。

第二种、预先配置电池储能系统在子工况数据的初始状态的SOH。

第三种、根据电池储能系统在子工况数据的初始状态的工况数据计算得到在子工况数据的初始状态的SOH。

可选的，在一种可能的实现中，获取该子工况数据的初始状态之前的某一时刻的SOH，再获取该时刻与当前时刻中间时刻的SOH，利用等差的方法进而确定出该子工况数据的初始状态的SOH。

步骤23、针对每个子工况数据，根据子工况数据，电池储能系统在子工况数据初始状态的SOH以及电池单元的日历寿命衰减速率参数表，计算得到子工况数据内的日历寿命衰减。

在本步骤中，基于各个子工况数据初始状态的SOH，以及电池单元的日历寿命衰减速率参数表，确定出各个子工况数据内的日历寿命衰减。

在一种可能的实现中，图10为本申请实施例提供的电池单元的日历寿命衰减的示意图。如图10所示，预设时间段为5年，随着时间的变化，日历寿命衰减速率呈现大体下降趋势，直至接近0.5年时，日历寿命衰减趋于稳定。

其中，在5年内的各个子工况数据i上，均对应相应的日历寿命衰减d2(i)。

步骤24、将每个子工况数据内的循环寿命衰减以及日历寿命衰减求和得到子工况数据内的总寿命衰减。

在本步骤中，由于构成电池储能系统的成组方式的不一致性，对于电池储能系统的循环寿命衰减速率，会存在一个循环衰减系数k1(该系数大于或等于1)；同理，对于电池储能系统的循环日历衰减速率，也会存在一个日历衰减系数k2(该系数大于或等于1)。

具体的，子工况数据内的总寿命衰减为d(i)，其数学公式如下：

d(i)＝k1*d1(i)+k2*d2(i)

其中，第i个子工况数据的日历寿命衰减为d2(i)，第i个子工况数据的循环寿命衰减为d1(i)，其中，i是大于或等于1的自然数。

步骤25、根据每个子工况数据内的总寿命衰减得到预设时间段内的总寿命衰减。

在本步骤中，对所有子工况数据内的总寿命衰减相加，可以得到预设时间段内的总寿命衰减D，其数学公式如为：

其中，第i个子工况数据的总寿命衰减为d(i)，其中，i是大于或等于1的自然数。

本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法，将预设时间段的工况数据切割得到多个子工况数据的工况数据，针对每个子工况数据，根据电池储能系统在子工况数据初始状态的SOH以及电池单元的循环寿命衰减速率参数表，计算得到子工况数据内的循环寿命衰减，以及针对每个子工况数据。根据子工况数据的工况数据，电池储能系统在子工况数据初始状态的SOH以及电池单元的日历寿命衰减速率参数表，计算得到子工况数据内的日历寿命衰减。再将每个子工况数据内的循环寿命衰减以及日历寿命衰减求和得到子工况数据内的总寿命衰减，最后根据每个子工况数据内的总寿命衰减得到预设时间段内的总寿命衰减。该技术方案中，将预设时间段切割成多个子工况数据，更加准确的对每个子工况数据对应的总寿命衰减量进行计算，为预测电池储能系统的寿命提供了可靠的基础。

在上述实施例的基础上，图11为本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法的总流程图。如图11所示，该方法包括如下步骤：

第1步、建立不同健康状态SOH、不同温度下，电池单元每吞吐单位电量对应的循环寿命衰减速率参数表。

第2步、建立不同健康状态SOH、不同温度下，电池单元每吞吐单位电量对应的日历寿命衰减速率参数表。

第3步、将预设时间段的工况数据切割得到多个子工况数据。

第4步、对于每个子工况数据，计算电池储能系统在该子工况数据的循环寿命衰减。

第5步、对于每个子工况数据，计算电池储能系统在该子工况数据的日历寿命衰减。

第6步、对于预设时间段，计算电池储能系统在该子工况数据的总寿命衰减。

第7步、计算电池储能系统在预设时间段结束时的SOH。

第8步、预测电池储能系统的寿命。

本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测方法，根据建立的循环寿命衰减速率参数表与日历寿命衰减速率参数表，以及多个子工况数据的工况数据，确定该子工况数据的循环寿命衰减与日历寿命衰减。再根据子工况数据的循环寿命衰减与日历寿命衰减确定总寿命衰减，进一步确定预设时间段结束时的SOH，基于预设时间段结束时的SOH，实现了更加准确的预测电池储能系统的寿命。

图12为本申请实施例提供的电池储能系统的寿命预测装置的结构示意图。如图12所示，该寿命预测装置包括：获取模块31和处理模块32。

获取模块31，用于获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，电池储能系统包括多个电池单元；

处理模块32，用于基于工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算电池储能系统在预设时间段内的总寿命衰减；

处理模块32，还用于根据电池储能系统在预设时间段初始时的健康状态SOH以及总寿命衰减，计算获取电池储能系统在预设时间段结束时的SOH；

处理模块32，还用于根据电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，获取电池储能系统的剩余使用寿命。

在本申请实施例一种可能设计中，处理模块32，用于基于工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算电池储能系统在预设时间段内的总寿命衰减，具体为：

处理模块32，具体用于：

将预设时间段的工况数据切割得到多个子工况数据的工况数据；

针对每个子工况数据，根据电池储能系统在子工况数据初始状态的SOH以及电池单元的循环寿命衰减速率参数表，计算得到子工况数据内的循环寿命衰减；

针对每个子工况数据，根据子工况数据，电池储能系统在子工况数据初始状态的SOH以及电池单元的日历寿命衰减速率参数表，计算得到子工况数据内的日历寿命衰减；

将每个子工况数据内的循环寿命衰减以及日历寿命衰减求和得到子工况数据内的总寿命衰减；

根据每个子工况数据内的总寿命衰减得到预设时间段内的总寿命衰减。

在该种可能的设计中，处理模块32，具体还用于：

针对每个子工况数据，通过以下任一种获取方式得到电池储能系统在子工况数据的初始状态的SOH，获取方式包括：

根据电池储能系统在子工况数据的初始状态的工况数据计算得到在子工况数据的初始状态的SOH；

或者，

对电池储能系统在子工况数据的初始状态进行测试，得到在子工况数据的初始状态的SOH；

或者，

预先配置电池储能系统在子工况数据的初始状态的SOH。

在本申请实施例另一种可能设计中，处理模块32，用于根据电池储能系统在预设时间段初始时的SOH以及总寿命衰减，计算获取电池储能系统在预设时间段结束时的SOH，具体为：

处理模块32，具体用于将电池储能系统在预设时间段初始时的SOH减去预设时间段内的总寿命衰减，得到电池储能系统在预设时间段结束时的SOH。

在本申请实施例再一种可能设计中，获取模块31，用于获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，具体为：

获取模块31，具体用于：

根据电池储能系统运行过程中在本地记录的数据，获取在预设时间段内的工况数据；

或者，

根据云端存储的电池储能系统在运行过程中上传的数据，获取在预设时间段内的工况数据；

或者，

根据预设的工作情况，预测电池储能系统在预设时间段内的工况数据；

其中，电池储能系统在预设时间段内的工况数据包括：使用时间，温度，电量变化量/能量变化量，SOC中的至少一种数据。

可选的，电池储能系统的剩余使用寿命包括：在电池储能系统的指定寿命终止期之前的剩余可充/放电量、剩余可用时间、剩余可用循环次数中的至少一种。

在本申请实施例还一种可能设计中，处理模块32，还用于：

根据电池储能系统中的电池单元的循环寿命数据，建立循环寿命衰减速率表；其中，循环寿命衰减速率表用于表示电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下每吞吐单位电量对应的循环寿命衰减速率。

在本申请实施例又一种可能设计中，处理模块32，还用于：

根据电池储能系统中的电池单元的日历寿命数据，建立日历寿命衰减速率表；其中，日历寿命衰减速率表用于表示电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下，不同SOC下每搁置单位时间对应的日历寿命衰减速率。

本申请实施例提供的寿命预测装置，可用于执行上述实施例中的电池储能系统寿命的预测方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

需要说明的是，应理解以上装置的各个模块的划分仅仅是一种逻辑功能的划分，实际实现时可以全部或部分集成到一个物理实体上，也可以物理上分开。且这些模块可以全部以软件通过处理元件调用的形式实现；也可以全部以硬件的形式实现；还可以部分模块通过处理元件调用软件的形式实现，部分模块通过硬件的形式实现。例如，处理模块可以为单独设立的处理元件，也可以集成在上述装置的某一个芯片中实现，此外，也可以以程序代码的形式存储于上述装置的存储器中，由上述装置的某一个处理元件调用并执行以上确定模块的功能。其它模块的实现与之类似。此外这些模块全部或部分可以集成在一起，也可以独立实现。这里的处理元件可以是一种集成电路，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤或以上各个模块可以通过处理器元件中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。

图13为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。如图13所示，该电子设备可以包括：处理器41、存储器42、显示器43以及收发器44。

其中，处理器41执行存储器42存储的计算机执行指令，使得处理器41执行上述实施例中的方案。处理器41可以是通用处理器，包括中央处理器CPU、网络处理器(networkprocessor，NP)等；还可以是数字信号处理器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。

显示器43可以是用户界面，可以用于显示上是实施例中电池储能系统的剩余使用寿命，该用户界面可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示器43是触摸显示屏时，收发器44还具有采集在表面或表面上方的触摸信号的能力。此时，显示器43还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示器43可以为电子设备的前面板；在另一些实施例中，显示器43可以是柔性显示屏，设置在电子设备的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示器43还可以设置成非矩形的不规则图形的显示屏，也即异形屏。显示器43可以采用液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等材质制备。

收发器44用于和其他设备进行通信。可选的，在硬件实现上，上述图12所示实施例中的获取模块31对应于本实施例中的收发器44，该收发器44构成通信接口。

可选的，该电子设备的上述各个器件之间可以通过系统总线连接。

本申请实施例提供的电子设备，可用于执行上述实施例中的方案，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

本申请实施例还提供一种运行指令的芯片，该芯片用于执行上述实施例中的方案。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例的方案。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，其存储在计算机可读存储介质中，至少一个处理器可以从计算机可读存储介质读取计算机程序，至少一个处理器执行计算机程序时可实现上述实施例中的方案。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电池储能系统的寿命预测方法，其特征在于，包括：

获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，所述电池储能系统包括多个电池单元；

基于所述工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算所述电池储能系统在所述预设时间段内的总寿命衰减；

根据所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的健康状态SOH以及所述总寿命衰减，计算获取所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH；

根据所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH，获取所述电池储能系统的剩余使用寿命。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算所述电池储能系统在所述预设时间段内的总寿命衰减，包括：

将所述预设时间段的工况数据切割得到多个子工况数据；

针对每个子工况数据，根据所述电池储能系统在所述子工况数据初始状态的SOH以及所述电池单元的循环寿命衰减速率参数表，计算得到所述子工况数据内的循环寿命衰减；

针对每个子工况数据，根据所述子工况数据，所述电池储能系统在所述子工况数据初始状态的SOH以及所述电池单元的日历寿命衰减速率参数表，计算得到所述子工况数据内的日历寿命衰减；

将每个子工况数据内的循环寿命衰减以及日历寿命衰减求和得到所述子工况数据内的总寿命衰减；

根据每个子工况数据内的总寿命衰减得到所述预设时间段内的总寿命衰减。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的SOH以及所述总寿命衰减，计算获取所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH，包括：

将所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的SOH减去所述预设时间段内的总寿命衰减，得到所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，包括：

根据所述电池储能系统运行过程中在本地记录的数据，获取在所述预设时间段内的工况数据；

或者，

根据云端存储的所述电池储能系统在运行过程中上传的数据，获取在所述预设时间段内的工况数据；

或者，

根据预设的工作情况，预测所述电池储能系统在所述预设时间段内的工况数据；

其中，所述电池储能系统在所述预设时间段内的工况数据包括：使用时间，温度，电量变化量/能量变化量，荷电状态SOC中的至少一种数据。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

针对每个子工况数据，通过以下任一种获取方式得到所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的SOH，所述获取方式包括：

根据所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的工况数据计算得到在所述子工况数据的初始状态的SOH；

或者，

对所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态进行测试，得到在所述子工况数据的初始状态的SOH；

或者，

预先配置所述电池储能系统在所述子工况数据的初始状态的SOH。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述电池储能系统的剩余使用寿命包括：在所述电池储能系统的指定寿命终止期之前的剩余可充/放电量、剩余可用时间、剩余可用循环次数中的至少一种。

7.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述电池储能系统中的电池单元的循环寿命数据，建立所述循环寿命衰减速率表；其中，所述循环寿命衰减速率表用于表示所述电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下每吞吐单位电量对应的循环寿命衰减速率。

8.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述电池储能系统中的电池单元的日历寿命数据，建立所述日历寿命衰减速率表；其中，所述日历寿命衰减速率表用于表示所述电池储能系统中的电池单元在不同健康状态，不同温度下，不同SOC下每搁置单位时间对应的日历寿命衰减速率。

9.一种电池储能系统的寿命预测装置，其特征在于，包括：获取模块和处理模块；

所述获取模块，用于获取电池储能系统在预设时间段的工况数据，所述电池储能系统包括多个电池单元；

所述处理模块，用于基于所述工况数据，预先获取的电池单元的循环寿命衰减速率参数表以及日历寿命衰减速率参数表，计算所述电池储能系统在所述预设时间段内的总寿命衰减；

所述处理模块，还用于根据所述电池储能系统在所述预设时间段初始时的健康状态SOH以及所述总寿命衰减，计算获取所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH；

所述处理模块，还用于根据所述电池储能系统在所述预设时间段结束时的SOH，获取所述电池储能系统的剩余使用寿命。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、存储器、显示器以及收发器；

所述存储器用于存储可在处理器上运行的计算机程序指令；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如上述权利要求1-8任一项所述的方法。

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