CN113386624A - 设置运输工具soc阈值的方法、装置和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设置运输工具SOC阈值的方法、装置和设备，涉及电池电力领域。该设置运输工具SOC阈值的方法包括：根据运输工具的电池状态参数，确定运输工具的当前工作状态，若运输工具的电池状态参数超出预设状态参数阈值，当前工作状态包括第一超期服役或第二超期服役状态；将运输工具的电池SOC阈值设置为与当前工作状态对应的预设SOC阈值，其中，第一超期服役状态对应第一预设SOC阈值SOC1，第二超期服役状态对应第二预设SOC阈值SOC2；SOC1≥SOC2，SOC1：SOC2＝40％～100％：0～70％。本发明实施例提供的设置运输工具SOC阈值的方法、装置和设备，可以提高电池的安全性。

Description

设置运输工具SOC阈值的方法、装置和设备
技术领域
本发明涉及电池电力领域，尤其涉及设置运输工具SOC阈值的方法、装置和设备。
背景技术
随着新能源的发展，越来越多的领域采用新能源作为动力。由于具有能量密度高、可循环充电、安全环保等优点，动力电池被广泛应用于新能源汽车、消费电子、储能系统等领域中。
荷电状态(State of Charge，SOC)阈值表征SOC的可用范围上限值。也就是说，在充电过程中，电池的SOC达到该SOC阈值时，充电结束。目前，在电池服役的全生命周期中，电池的SOC阈值保持不变。随着电池服役时间的增加，电池的各项性能也随之退化，影响电池的安全性。
发明内容
本发明实施例提供的设置运输工具SOC阈值的方法、装置和设备，可以提高电池的安全性。
一方面，本发明实施例提供了一种设置运输工具SOC阈值的方法，包括：根据运输工具的电池状态参数，确定运输工具的当前工作状态，若运输工具的电池状态参数超出预设状态参数阈值，当前工作状态包括第一超期服役状态或第二超期服役状态；将运输工具的电池SOC阈值设置为与当前工作状态对应的预设SOC阈值，其中，第一超期服役状态对应第一预设SOC阈值SOC1，第二超期服役状态对应第二预设SOC阈值SOC2；SOC1≥SOC2，SOC1：SOC2＝40％～100％：0～70％。
另一方面，本发明实施例提供一种设置运输工具SOC阈值的装置，包括：第一确定模块，用于根据运输工具的电池状态参数，确定运输工具的当前工作状态，若运输工具的电池状态参数超出预设状态参数阈值，当前工作状态包括第一超期服役状态或第二超期服役状态；第一调整模块，用于将运输工具的电池SOC阈值设置为与当前工作状态对应的预设SOC阈值，其中，第一超期服役状态对应第一预设SOC阈值SOC1，第二超期服役状态对应第二预设SOC阈值SOC2；SOC1≥SOC2，SOC1：SOC2＝40％～100％：0～70％。
又一方面，提供了一种设置运输工具SOC阈值的设备，设备包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于运行存储器中存储的程序，以执行第一方面或第一方面的任一可选的实施方式提供的设置运输工具SOC阈值的方法。
根据本发明实施例中的设置运输工具SOC阈值的设置运输工具SOC阈值的方法、装置和设备，可以根据电池状态参数来调整车辆的电池SOC阈值。由于在动力电池的安全风险指数方面，超期服役状态的动力电池远高于正常服役状态的动力电池。且电池SOC阈值减小时，能够提高电池的安全性能。因此，根据电池超期服役状态调整电池SOC阈值，可以降低安全风险指数，提高电池的安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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他的附图。
图1为本发明实施例中的设置运输工具SOC阈值的方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种示例性的电池状态参数-SOC阈值对应关系的示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种示例性的电池状态参数-SOC阈值对应关系的示意图；
图4是本发明实施例提供的又一种示例性的电池状态参数-SOC阈值对应关系的示意图；
图5为本发明实施例中的设置运输工具SOC阈值的装置的结构示意图；
图6是本发明实施例中设置运输工具SOC阈值的装置的示例性硬件架构的结构图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
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……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明实施例提供了一种设置运输工具SOC阈值的方法、装置、设备及介质，可应用于对投入使用的动力电池的电池SOC阈值进行调整的具体场景中。其中，动力电池可包括至少一个电池模组或至少一个电池单元，在此并不限定。动力电池可应用于机动车辆、单车、船、飞机等需要利用动力电池作为供电源的运输设备中。示例性的，动力电池可应用于电动汽车中，作为电动汽车的动力源为电机供电。
此外，在本发明实施例中，在车辆服役的整个生命周期中，随着行驶里程和行驶年限的增加，车辆也逐步从正常服役状态转变至超期服役状态。其中，正常服役状态表示车辆的行驶里程未超出安全行驶里程，并且车辆的行驶时限也未超出安全行驶期限。超期服役状态表示车辆的实际行驶里程超出安全行驶里程或者实际行驶时限超出安全行驶期限。
其中，安全行驶里程可以为厂家提供的质保信息中的质保行驶里程，安全行驶期限可以为质保中的质保行驶期限。例如，质保可以是汽车制造厂商提供的整车质保，或者动力电池制造厂商为提供的动力电池质保。此外，不同车辆的质保信息可以不同。例如，针对私家车的质保行驶里程和质保行驶期限可以是3年30公里。又例如，对出租车的质保行驶里程和质保行驶期限可以是5年50万公里，或者，5年60万公里。本发明实施例对质保行驶里程和质保行驶期限的具体数值不作限定。
在动力电池的整个生命周期中，动力电池性能不断劣化。当车辆处于正常服役状态时，动力电池性能劣化速率较慢，车辆的动力电池各项性能较优。当车辆进入超期服役状态后，随着超期服役时间的增长，动力电池的性能也逐渐加速劣化，电池的安全隐患也逐渐增大。例如，因电池系统的膨胀力增大等原因而导致机械结构失效风险增大。又例如，因部件老化、外部短路概率增加、电池滥用(例如电气滥用、机械滥用和热滥用等)概率增加等原因造成热失控风险增大。再例如，电池容量衰减速率增大，电池循环性能衰减速率增大等。
在本发明中，通过大量研究及实验发现，电池SOC阈值与电池膨胀力、热失控概率、电池衰减速率、电池循环性能之间存在联系。即，电池SOC阈值越低，通常电池膨胀力增长速度越小、热失控概率越低、电池衰减速率越慢、电池循环性能越优。基于此，本发明实施例提出了一种依据电池状态参数对电池SOC阈值进行调整，从而提高电池的安全性的技术方案。
本发明实施例提供了一种设置运输工具SOC阈值的方法。其中，本发明实施例提供的设置运输工具SOC阈值的方法可以由电池内部的电池管理系统(Battery ManagementSystem，BMS)等一级控制器件实现。或者，当电池设置于运输工具时，可以由一级控制器件的上一级控制器件，例如运输工具中的控制器件实现。示例性的，汽车内部的整车控制器(Vehicle Control Unit，VCU)实现。
图1为本发明实施例中的设置运输工具SOC阈值的方法的流程示意图。如图1所示，设置运输工具SOC阈值的方法100包括S110和S120。
S110，根据运输工具的电池状态参数，确定运输工具的当前工作状态。
首先，对于电池状态参数，电池状态参数为能够反映电池在使用过程中性能变化的参数。比如，电池膨胀力、电池热失控系数、运输工具的已行驶里程中、运输工具的电池已使用年限等参数中的一种或多种。
具体地，电池性能参数可以辅助判断电池的工作状态。示例性的，图2是本发明实施例提供的一种示例性的电池状态参数-SOC阈值对应关系的示意图。如图2所示，预设状态参数阈值X1是正常服役状态对应的第一电池状态参数范围和超期服役状态对应的第二电池状态参数范围的分界点。若电池状态参数小于预设状态参数阈值X1，则电池处于正常服役状态，若电池状态参数大于等于预设状态参数阈值X1，则电池处于超期服役状态。其中，超期服役状态对应的电池状态参数区间可以是一个以预设状态参数阈值X1为最小参数值的区间。例如，超期服役里程区间可表示为[X1，+∞)。
进一步地，超期服役状态包括第一超期服役状态和第二超期服役状态。其中，第一超期服役状态对应的第一电池状态参数范围区间的最大值小于第二超期服役状态对应的第二电池状态范围区间的最小值。若电池性能参数落入第一电池状态参数范围区间，则电池处于第一超期服役状态。若电池性能参数落入第二电池状态参数范围区间，则电池处于第二超期服役状态。也就是说，若运输工具的电池状态参数超出预设状态参数阈值X1，电池的当前工作状态为第一超期服役状态或第二超期服役状态。示例性的，继续参见图2，第一参考状态参数阈值X2作为第一超期服役状态对应的第一电池状态参数范围区间和第二超期服役状态对应的第二电池状态参数范围区间的分界点。也就是说，若电池状态参数大于等于预设状态参数阈值X1且小于第一参考状态参数阈值X2，则电池正处于第一超期服役状态。若电池状态参数大于第一参考状态参数阈值X2，则电池正处于第二超期服役状态。
在一些实施例中，对于预设状态参数阈值X1，X1可为安全行驶里程S1或者安全行驶年限。此时，若运输工具的已行驶里程超过安全行驶里程S1，或者，若运输工具的已行年限超出安全行驶年限，则确定电池处于超期服役状态。
其中，对于私家车及普通网约车，安全行驶里程S1的取值范围可以是12万公里至35万公里。对于出租车，安全行驶里程S1的取值范围可以是50万公里至60万公里。S1可以根据具体的工作场景和工作需求设定，对此不做限定。对于私家车及普通网约车，安全行驶年限可以是3年或8年，对于出租车，安全行驶年限可以是5年。
在一些实施例中，对于第一参考状态参数阈值X2，X2可以是安全行驶里程S1与预设的期望行驶里程值S2之间的任意里程值Sx。或者X2可以是一个小于等于电池热失控临界阈值的热失控参考阈值。又或者，X2可以是一个小于等于结构失控临界阈值设置的膨胀力参考阈值。具体地，若运输工具的已行驶里程超过该任意里程值Sx，或者，电池的热失控概率大于该热失控参考阈值，又或者，电池的膨胀力大于该膨胀力参考阈值，则确定电池正处于第二超期服役状态。
其中，期望行驶里程值S2可以是按照现行标准设定的值。或者，期望行驶里程值S2可以是动力电池制造厂商或者车辆制造商设置的车辆的期望安全行驶里程。又或者，期望行驶里程值S2可以是保证电池包的结构设计能满足安全要求的行驶里程。当车辆的行驶里程达到S3时，应保证电池系统的膨胀力不会导致电池的机械结构失效或解体，电池的热失控概率较低，电池的衰减速率不会过低以及电池的循环特性不会过差。示例性地，对于私家车，S3的取值范围可以是50万公里至60万公里。对于出租车，S3的取值范围可以是56万公里至70万公里。S3可以根据具体的工作场景和工作需求设定，对此不做限定。
其中，电池的热失控的失控临界阈值可以使电池的热失控概率达到失控临界值。
其中，膨胀力参考阈值可以是一个使电池的结构失控概率接近结构失控临界阈值的值。具体地，膨胀力参考阈值对应的电池结构失控概率的取值可以在一个包括结构失控临界阈值在内的结构失控概率区间内。
S120，将运输工具的电池SOC阈值设置为与当前工作状态对应的预设SOC阈值。其中，第一超期服役状态对应第一预设SOC阈值SOC1，第二超期服役状态对应第二预设SOC阈值SOC2。其中，考虑到随着电池状态参数增大电池各项性能逐渐衰减，为了进一步提高动力电池的安全性，SOC1≥SOC2。且SOC1：SOC2＝40％～100％：0～70％。优选地，SOC1：SOC2＝40％～100％：30％～65％。
首先，针对SOC1。为了能够进一步提高SOC阈值的调整粒度，以兼顾动力电池性能稳定性及用户使用体验，在一些实施例中，在第一超期服役状态对应的第一电池状态参数范围区间内，SOC1并不是一个固定不变的值，而是随着电池状态参数的增加在不断减小。
具体地，若将该SOC1随电池状态参数变化的关系用一个以电池状态参数为横坐标、以SOC1取值为纵坐标的曲线图表示，示例性地，继续参照图2，表征该SOC1随电池状态参数变化的曲线段A可以具体为在一个以电池状态参数为横坐标、以SOC1取值为纵坐标的坐标系中的一条斜向下的直线。若将该SOC1随电池状态参数变化的关系表示为函数，则可以表示为y＝ax+b。其中，自变量x表示为电池状态参数，因变量y表示为SOC1，参量a为负数。SOC1随电池状态参数变化的关系设置为线性负相关关系，简化了根据SOC1随电池状态参数变化的关系计算SOC1的复杂程度，提高了确定SOC1的效率。需要说明的是，在本发明实施例中，SOC1随电池状态参数变化的关系还可以是其他关系，对此不做限定。
在一些实施例中，继续参考图2，SOC1的最大取值SOCb，可以根据正常服役状态的SOC阈值确定。其中，SOCb的取值范围可以是80％～100％。优选地，SOCb的取值范围可以是85％～100％。
由于电池处于超期服役状态后，电池的各项性能会逐渐衰减，为了减缓衰减趋势，电池进入超期服役状态后，需要不断的减小电池的SOC预置。因此，SOCb是整个超期服役状态中最大的SOC阈值。并且，在动力电池的各项性能的劣化速率方面以及安全风险指数方面，超期服役状态的动力电池远高于正常服役状态的动力电池。因此，SOCb小于处于正常服役状态的车辆的最小SOC阈值。通过上述设置，可以延缓超期服役状态下的动力电池的性能衰减速率以及降低安全风险指数。
其次，针对SOC2。在一个实施例中，在第二超期服役状态对应的第二电池状态参数范围区间内，SOC2可以保持不变。也就是说，在SOC2随电池状态参数变化的关系中，无论电池状态参数如何变化，SOC2均为一个定值。若将SOC2随电池状态参数变化的关系表示为函数，则可以表示为y＝d。其中，参量d为小于1的正数。示例性的，继续参见图2，在第二超期服役状态对应的第二电池状态参数范围区间[X2，+∞)内，SOC2始终等于SOCc。
继续参考图2，针对SOC2的最大取值SOCc，SOCc可以基于SOC阈值与热稳定性之间的关系确定。通过实验及研究可知，随着SOC阈值的降低，电池的热失控概率降低。因此，若电池的SOC阈值为SOCc时，应使得电池的热失控概率不超出失控临界值，SOC2，也就是SOCc小于等于第一参考SOC值，第一参考SOC值表示运输工具的电池热失控系数达到失控临界值时对应的SOC值。。其中，若电池的热失控概率达到失控临界值，电池会冒火星或者冒烟，但是电池不会因温度过高着火。此外，虽然SOCc越小，电池的热失控概率越小。但是考虑到随着SOCc的减小，电池的循环性能以及电池的可充电容量会迅速较小，影响用户的使用体验，应该尽量使SOCc等于使得电池的热失控概率达到失控临界值的SOC值。在一些实施例中，SOCc的取值范围可以是40％～70％。其中，SOCc的取值范围优选为40％～65％。SOCc可以根据具体的工作场景和工作需求设定，对此不做限定。
在本发明的一些实施例中，为了防止SOC迅速降低导致电池的循环性能以及电池的可充电容量迅速较小，进而导致影响用户的使用体验，可以对第一超期服役状态进一步细化。具体地，第一超期服役状态可以包括第一子状态和第二子状态。第一子状态对应的第一电池状态参数范围的最大值小于第二子状态对应的第二电池状态参数范围的最小值，且第一子状态对应的SOC1大于等于第二子状态对应的SOC1。其中，第一子状态对应的SOC1的取值范围与第二子状态对应的SOC1的取值范围的比值可以等于80％～100％：40％～90％。优选地，第一子状态对应的SOC1的取值范围与第二子状态对应的SOC1的取值范围的比值等于85％～100％：40％～90％。
示例性的，图3是本发明实施例提供的另一种示例性的电池状态参数-SOC阈值对应关系的示意图。如图3所示，第一超期服役状态对应的第一电池状态参数范围[X1,X2]进一步划分为第一子状态对应的第一电池状态参数范围[X1,X3]和第二子状态对应的第二电池状态参数范围[X2,X3]。其中，第一曲线段A1表征电池处于第一子状态时SOC1随电池状态参数的变化情况。第二曲线段A2表征电池处于第二子状态时SOC1随电池状态参数的变化情况。考虑到运输工具达到超期服役状态之后电池容量可能会迅速衰减(例如迅速衰减至80％以下)进而带来容量跳水的危险，当第一曲线段A1的斜率大于第二曲线段A2的斜率时，使电池在第一子状态时SOC阈值迅速大幅衰减，从而减缓电池寿命的衰减，降低了电池发生容量大幅衰减以及容量跳水的可能性。
其中，预设状态参数阈值X1和第一参考状态参数阈值X2的相关内容可参见本发明上述实施例的相关内容，在此不再赘述。而对于第二参考状态参数阈值X3，X3可以是安全行驶里程S1的基础上设置的一个参考行驶里程值S3。例如，可以在S1的基础上增加一个预设的第一里程阈值后得到S3。预设的第一里程阈值的取值范围可以是0至5万公里。示例性地，对于安全行驶里程S1的取值为30万公里的私家车或普通网约车，S3的取值范围可以是30.01万公里至35万公里。对于安全行驶里程S1的取值为50万公里的出租车，S3的取值范围可以是50.1万公里至55万公里。S3可以根据具体的工作场景和工作需求设定，对此不做限定。考虑到动力电池从正常服役状态转变至超期服役状态后，电池的性能和寿命会大幅衰减。将S3设定为一个比S1稍大的值时，如S3比S1大0至5万公里时，车辆达到超期服役状态之后，SOC阈值能迅速大幅衰减，减缓电池寿命的衰减，防止了因电池容量迅速衰减(例如迅速衰减至80％以下)而带来的容量跳水。此外，还可以降低电池系统的膨胀力，改善电池的循环特征，以及降低电池的热失控概率。
继续参见图3，第一电池状态参数范围[X1,X3]对应的最小SOC值SOCd，同时也是第二电池状态参数范围[X2,X3]对应的最大SOC值。SOCd可以是一个预设的SOC阈值，当电池的SOC阈值大于等于SOCd时，电池的可用容量特性、电池的循环特性、用户的使用体验均处于较优的状态。SOCd可以根据具体的工作场景和工作需求设定，对此不做限定。例如SOCd的取值范围可以是80％至90％，优选地，SOCd的取值范围可以是85％至90％。为了能够证明本发明实施例中结合图1示出的设置运输工具SOC阈值的方案具备提高电池的安全性的能力，本发明实施例的下述部分将结合表1示出以及4个实施例进行具体说明。其中，电池状态参数为运输工具已行驶里程，预设状态参数阈值X1为安全行驶里程S1，第一参考状态参数阈值X2为预设的期望行驶里程值S2，第二参考状态参数阈值X为参考行驶里程值S3。表1
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其中，表1中的实施例1、实施例2和实施例3为采用本发明实施例中结合图1示出的设置运输工具SOC阈值的方法的实施例。对比例为未采用本发明实施例中结合图1示出的设置运输工具SOC阈值的方法的实施例。
表1中的实施例1示出了当超期服役状态下SOC阈值与当前行驶里程如图3所示时，若安全行驶里程S1的取值为15万公里，SOCa的取值为97％，S3的取值为16万公里，SOCd的取值为90％，S2的取值为20万公里，SOCc的取值为59％，则对于安全行驶里程S1为15万公里的车辆，其安全寿命从原有的15万公里至少延长至50万公里。
表1中的实施例2示出了当超期服役状态下SOC阈值与当前行驶里程如图3所示时，若安全行驶里程S1的取值为30万公里，SOCa的取值为97％，S3的取值为31万公里，SOCd的取值为90％，S2的取值为50万公里，SOCc的取值为59％，则对于安全行驶里程S1为30万公里的车辆，其安全寿命从原有的30万公里至少延长至50万公里。
表1中的实施例3示出了当超期服役状态下SOC阈值与当前行驶里程如图3所示时，若安全行驶里程S1的取值为50万公里，SOCa的取值为97％，Sd的取值为51万公里，SOC2的取值为90％，S2的取值为60万公里，SOCc的取值为59％，则对于安全行驶里程S1为50万公里的车辆，其安全寿命从原有的30万公里至少延长至60万公里。
表1中的对比例1示出了对于安全行驶里程S1为15万公里的车辆，若在动力电池整个生命周期中将上限SOC保持在97％，当该车辆达到超期服役状态时，其动力电池存在安全风险。由表1可得，与对比例1相比，实施例1至实施例3示出的设置运输工具SOC阈值的方法能够大幅度延长汽车的安全寿命。
在本发明的一些实施例中，考虑到电池进入第二超期服役状态之后，动力电池的各项性能衰减速率增加。比如，结构及线路进一步老化，膨胀力进一步增强、热失控风险进一步提高、电池寿命衰减速率进一步加快等。为了进一步提高电池安全性，可以进一步对第二超期服役状态进行划分。具体地，第二超期服役状态可以包括第三子状态和第四子状态。
其中，第三子状态对应的第三电池状态参数范围的最大值小于第四子状态对应的第四电池状态参数范围的最小值。由于随着电池状态参数的增大，电池性能逐步衰减，为了进一步阻止衰减趋势，第三子状态对应的SOC2大于等于第四子状态对应的SOC2。可选地，第三子状态对应的SOC2的取值范围与第四子状态对应的SOC2的取值范围的比值等于0～70％：0～40％。优选地，第四子状态对应的SOC2的取值范围与第四子状态对应的SOC2的取值范围的比值等于30％～65％：30％～40％。
示例性的，图4是本发明实施例提供的又一种示例性的电池状态参数-SOC阈值对应关系的示意图。如图4所示，第二超期服役状态对应的第二电池状态参数范围[X2,+∞]进一步划分为第三子状态对应的第三电池状态参数范围[X2,X4]和第四子状态对应的第四电池状态参数范围[X4,+∞]。其中，第三曲线段B3表征电池处于第三子状态时SOC2随电池状态参数的变化情况。此时，当电池处于第三子状态时，随着电池状态参数的增加，SOC2逐渐从SOCc降低至SOCe。第四曲线段B4表征电池处于第四子状态时SOC2随电池状态参数的变化情况。此时，当电池处于第四子状态时，随着电池状态参数的增加，SOC2保持SOCe不变。
其中，第一参考状态参数阈值X2的相关内容可参见本发明上述实施例的相关内容，在此不再赘述。
对于第三参考状态参数阈值X4，X4可以是在S2的基础上设置的一个期望里程值S4。例如，可以在S2的基础上增加一个预设的第二里程阈值后得到S4。预设的第二里程阈值的取值范围可以是0至1万公里。S4可以根据具体的工作场景和工作需求设定，对此不做限定。
对于SOCe，SOCe可以基于SOC阈值与热稳定性之间的关系确定。若电池的SOC阈值为SOC阈值SOCi时，电池的热失控概率达到安全临界值。其中，若电池的热失控概率达到安全临界值时，即时电池发生机械结构滥用，电池也不会冒火星或者冒烟，以及不会因温度过高着火。因此，可以将SOCe选取为小于或等于SOCi的值。在一些实施例中，SOC阈值SOCi的取值可以和动力电池的化学体系设计相关。具体地，SOCi的取值可以与动力电池的活性材料的化学组分相关。例如，若动力电池的活性材料选用镍含量较高的高镍体系的活性材料，即镍含量高于预设含量阈值，例如镍含量大于50％时，动力电池的热稳定性较好，SOCi的取值可以为40％。又例如，若动力电池的活性材料选用镍含量较低的低镍体系的活性材料，即镍含量低于预设含量阈值，例如镍含量小于50％时，动力电池的热稳定性较差，SOCi的取值可以为30％。SOCi和SOCe的取值可以根据具体的工作场景和工作需求设定，对此不做限定。可选的，SOCe的取值范围可以是0～40％。优选地，SOCe的取值范围可以是30％～40％。
此外，虽然SOCe越小，电池的热失控概率越小。但是考虑到随着SOCe的减小，电池的循环性能以及电池的可充电容量会迅速较小，影响用户的使用体验，应该尽量使SOCe等于SOCi。
利用图4示出的电池状态参数-SOC阈值对应关系确定SOC2，至少能够将动力电池的安全寿命延长至X4，进一步延长了动力电池的安全寿命。
根据本发明实施例中的设置运输工具SOC阈值的方法，可以根据电池状态参数来调整车辆的电池SOC阈值。由于在动力电池的安全风险指数方面，超期服役状态的动力电池远高于正常服役状态的动力电池。且电池SOC阈值减小时，能够提高电池的安全性能。因此，根据电池超期服役状态调整电池SOC阈值，可以降低安全风险指数，提高电池的安全性。
此外，利用本发明实施例中的设置运输工具SOC阈值的方法，能够减小电池系统的膨胀力，降低电池机械结构失控风险，减缓器件老化速率，降低电池发生外部短路或滥用的概率，减缓电池容量的衰减速率，延长电池的寿命，提高电池的循环性能等。
在本发明的一些实施例中，若运输工具的电池状态参数未超出预设状态参数阈值，电池的当前工作状态包括正常服役状态。其中，正常服役状态对应第三预设SOC阈值SOC3。也就是说，当电池处于正常服役状态时，将电池的SOC阈值设置为SOC3。其中，SOC3≥SOC1，SOC3：SOC1＝80％～100％：40％～100％。优选地，SOC3：SOC1＝85％～100％：40％～100％：40％～100％。
在第一种实施方式中，在正常服役状态下，SOC3保持不变。也就是说，在正常服役状态对应的第三状态参数范围区间内，运输工具的上限SOC恒等于SOCa。SOCa可以是由动力电池的制造商或者汽车制造商根据具体工作场景和工作需求设置，对比不作限制。SOCa的取值范围可以是[80％,100％]。优选地，SOCa的取值范围可以是95％,100％]。示例性的，考虑到用户对电池的使用体验以及电池各项性能的变化规律，SOCa可以等于97％。
此外，由于SOCb根据正常服役状态的SOC确定的，SOCb可以等于SOCa。
在第二种实施方式中，在正常服役状态下，为了提高电池的性能，可以根据电池状态参数调整SOC3。具体地，在正常服役状态对应的第三状态参数范围区间内，第三状态参数范围区间内每一状态参数值对应的SOC3使得在电池衰减曲线中每一状态参数值对应的理想电池容量与该每一状态参数值对应的实际电池容量保持一致。
其中，电池衰减曲线表征电池状态参数与理想电池容量的对应关系。例如，可以是行驶里程与理想电池容量的对应关系。此时，该电池衰减曲线记录着正常服役里程区间内的里程与各自的理想电池容量的对应关系。在获取车里的实时行驶里程Sc之后，可以确定该实时行驶里程Sc在电池衰减曲线上对应的理想电池容量。
可选的，电容衰减曲线可以根据动力电池的衰减规律以及安全行驶要求确定。其中，安全行驶要求可以是质保要求(End of Warranty，EOW)，包括对安全服役状态下的动力电池的容量最低要求Cr。例如，要求车辆实时行驶里程达到安全行驶里程S1时，或者车辆的行驶期限达到安全行驶期限时，动力电池的真实容量不得低于初始电池容量的80％。具体地，在构建电容衰减曲线时，可以对大量的动力电池随着行驶里程变化时电池容量的改变量进行统计，并从中归纳总结出动力电池的衰减规律。具体地，可以构建出电容衰减曲线的变化趋势，例如构建出参数未知的K元L次方程等。接着，在获取参数未知的K元L次方程之后，可以将0里程及以其对应的初始电池容量，安全行驶里程S1以及其对应的安全服役状态下的动力电池的最低容量Cr代入该参数未知的K元L次方程，得到电池衰减曲线对应的函数。
当运输工具处于正常服役状态时，若运输工具的实时电池容量大于理想电池容量，可以将动力电池的SOC阈值调整至SOC3，以将实时电池容量调整至理想电池容量。
具体地，若电池状态参数，例如实时行驶里程对应的实际电池容量大于理想电池容量，可以通过减小动力电池的SOC阈值来改善电池的各项性能，例如减缓电池衰减速率、提高电池安全性等。当动力电池的SOC阈值调整至SOC3时，动力电池的实时电池容量等于理想电池容量。可选的，当实时行驶里程对应的实际电池容量小于理想电池容量，可以不对动力电池的SOC3进行调整。
此外，由于SOCb根据正常服役状态的SOC3确定的，SOCb可以等于当实时行驶里程等于安全行驶里程时对应的SOC3。
基于相同的发明构思，本发明实施例提供了一种设置运输工具SOC阈值的装置。
图5为本发明实施例中的设置运输工具SOC阈值的装置的结构示意图。如图5所示，设置运输工具SOC阈值的装置500包括第一确定模块510和第一调整模块520。
第一确定模块710，用于根据运输工具的电池状态参数，确定运输工具的当前工作状态。其中，若运输工具的电池状态参数超出预设状态参数阈值，当前工作状态包括第一超期服役状态或第二超期服役状态。
第一调整模块520，用于将运输工具的电池SOC阈值设置为与当前工作状态对应的预设SOC阈值。
其中，第一超期服役状态对应第一预设SOC阈值SOC1，第二超期服役状态对应第二预设SOC阈值SOC2。SOC1≥SOC2，SOC1：SOC2＝40％～100％：0～70％。
在本发明的一些实施例中，在第一超期服役状态对应的第一电池状态参数范围区间内，SOC1随着电池状态参数的增加而减小。
在第二超期服役状态对应的第二电池状态参数范围区间内，SOC2保持不变。
其中，第一电池状态参数范围区间的最大值小于第二电池状态范围区间的最小值，SOC2小于等于第一参考SOC值，第一参考SOC值表示运输工具的电池热失控系数达到失控临界值时对应的SOC值。
在本发明的一些实施例中，第一超期服役状态包括第一子状态和第二子状态。
第一子状态对应的第一电池状态参数范围的最大值小于第二子状态对应的第二电池状态参数范围的最小值。
第一子状态对应的SOC1大于等于第二子状态对应的SOC1。且第一子状态对应的SOC1的取值范围与第二子状态对应的SOC1的取值范围的比值等于80％～100％：40％～90％。
在本发明的一些实施例中，第二超期服役状态包括第三子状态和第四子状态。
第三子状态对应的第三电池状态参数范围的最大值小于第四子状态对应的第四电池状态参数范围的最小值。
第三子状态对应的SOC2大于等于第四子状态对应的SOC2。且第三子状态对应的SOC2的取值范围与第四子状态对应的SOC2的取值范围的比值等于0～70％：0～40％。
在一个示例中，在第三子状态对应的第二电池状态参数范围区间内，SOC2随着电池状态参数的增加而减小。
在第四子状态对应的第二电池状态参数范围区间内，SOC2保持不变。
在本发明的一些实施例中，电池状态参数包括电池膨胀力、电池热失控系数、运输工具的已行驶里程、运输工具的已行驶年限中的至少一个。
在本发明的一些实施例中，若运输工具的电池状态参数未超出预设状态参数阈值，当前工作状态包括正常服役状态。
正常服役状态对应第三预设SOC阈值SOC3。
SOC3≥SOC1，SOC3：SOC1＝80％～100％：40％～100％。
在一些实施例中，在正常服役状态对应的第三状态参数范围区间内，SOC3保持不变，SOC1的最大值等于SOC3。
在一些实施例中，在正常服役状态对应的第三状态参数范围区间内，第三状态参数范围区间内每一状态参数值对应的SOC3使得在电池衰减曲线中每一状态参数值对应的理想电池容量与每一状态参数值对应的实际电池容量保持一致。
在本发明的一些实施例中，SOC1：SOC2＝40％～100％：30％～65％。
在本发明的一些实施例中，第一子状态对应的SOC1的取值范围与第二子状态对应的SOC1的取值范围的比值等于85％～100％：40％～90％。
在本发明的一些实施例中，第三子状态对应的SOC2的取值范围与第四子状态对应的SOC2的取值范围的比值等于30％～65％：30％～40％。
根据本发明实施例的设置运输工具SOC阈值的装置的其他细节与以上结合图1至图4描述的根据本发明实施例的设置运输工具SOC阈值的方法类似，在此不再赘述。
图6是本发明实施例中设置运输工具SOC阈值的设备的示例性硬件架构的结构图。
如图6所示，设置运输工具SOC阈值的设备600包括输入设备601、输入接口602、中央处理器603、存储器604、输出接口605、以及输出设备606。其中，输入接口602、中央处理器603、存储器604、以及输出接口605通过总线610相互连接，输入设备601和输出设备606分别通过输入接口602和输出接口605与总线610连接，进而与设置运输工具SOC阈值的设备600的其他组件连接。
具体地，输入设备601接收来自外部的输入信息，并通过输入接口602将输入信息传送到中央处理器603；中央处理器603基于存储器604中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器604中，然后通过输出接口605将输出信息传送到输出设备606；输出设备606将输出信息输出到设置运输工具SOC阈值的设备600的外部供用户使用。
也就是说，图6所示的设置运输工具SOC阈值的设备也可以被实现为包括：存储有计算机可执行指令的存储器；以及处理器，该处理器在执行计算机可执行指令时可以实现结合图1至图5描述的设置运输工具SOC阈值的设备的方法和装置。
在一个实施例中，图6所示的设置运输工具SOC阈值的设备600可以被实现为一种设备，该设备可以包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于运行存储器中存储的程序，以执行本发明实施例的设置运输工具SOC阈值的方法。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
以上，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

Claims (14)

1.一种设置运输工具SOC阈值的方法，其特征在于，
根据所述运输工具的电池状态参数，确定所述运输工具的当前工作状态，若所述运输工具的电池状态参数超出预设状态参数阈值，所述当前工作状态包括第一超期服役状态或第二超期服役状态；
将所述运输工具的电池SOC阈值设置为与所述当前工作状态对应的预设SOC阈值，
其中，所述第一超期服役状态对应第一预设SOC阈值SOC1，所述第二超期服役状态对应第二预设SOC阈值SOC2；
SOC1≥SOC2，SOC1：SOC2＝40％～100％：0～70％。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一超期服役状态对应的第一电池状态参数范围区间内，SOC1随着电池状态参数的增加而减小；
在第二超期服役状态对应的第二电池状态参数范围区间内，SOC2保持不变，
其中，所述第一电池状态参数范围区间的最大值小于所述第二电池状态范围区间的最小值，SOC2小于等于第一参考SOC值，所述第一参考SOC值表示所述运输工具的电池热失控系数达到失控临界值时对应的SOC值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一超期服役状态包括第一子状态和第二子状态；
所述第一子状态对应的第一电池状态参数范围的最大值小于所述第二子状态对应的第二电池状态参数范围的最小值；
所述第一子状态对应的SOC1大于等于所述第二子状态对应的SOC1，
且所述第一子状态对应的SOC1的取值范围与所述第二子状态对应的SOC1的取值范围的比值等于80％～100％：40％～90％。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二超期服役状态包括第三子状态和第四子状态；
所述第三子状态对应的第三电池状态参数范围的最大值小于所述第四子状态对应的第四电池状态参数范围的最小值；
所述第三子状态对应的SOC2大于等于所述第四子状态对应的SOC2，
且所述第三子状态对应的SOC2的取值范围与所述第四子状态对应的SOC2的取值范围的比值等于0～70％：0～40％。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
在所述第三子状态对应的第二电池状态参数范围区间内，所述SOC2随着电池状态参数的增加而减小；
在第四子状态对应的第二电池状态参数范围区间内，所述SOC2保持不变。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述电池状态参数包括电池膨胀力、电池热失控系数、所述运输工具的已行驶里程、所述运输工具的已行驶年限中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述运输工具的电池状态参数未超出预设状态参数阈值，所述当前工作状态包括正常服役状态；
所述正常服役状态对应第三预设SOC阈值SOC3；
SOC3≥SOC1，SOC3：SOC1＝80％～100％：40％～100％。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
在正常服役状态对应的第三状态参数范围区间内，SOC3保持不变，
SOC1的最大值等于SOC3。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
在正常服役状态对应的第三状态参数范围区间内，所述第三状态参数范围区间内每一状态参数值对应的SOC3使得在电池衰减曲线中所述每一状态参数值对应的理想电池容量与所述每一状态参数值对应的实际电池容量保持一致。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，SOC1：SOC2＝40％～100％：30％～65％。
11.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一子状态对应的SOC1的取值范围与所述第二子状态对应的SOC1的取值范围的比值等于85％～100％：40％～90％。
12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述第三子状态对应的SOC2的取值范围与所述第四子状态对应的SOC2的取值范围的比值等于30％～65％：30％～40％。
13.一种设置运输工具SOC阈值的装置，其特征在于，所述设置运输工具SOC阈值的装置包括：
第一确定模块，用于根据所述运输工具的电池状态参数，确定所述运输工具的当前工作状态，若所述运输工具的电池状态参数超出预设状态参数阈值，所述当前工作状态包括第一超期服役状态或第二超期服役状态；
第一调整模块，用于将所述运输工具的电池SOC阈值设置为与所述当前工作状态对应的预设SOC阈值，
其中，所述第一超期服役状态对应第一预设SOC阈值SOC1，所述第二超期服役状态对应第二预设SOC阈值SOC2；
SOC1≥SOC2，SOC1：SOC2＝40％～100％：0～70％。
14.一种设置运输工具SOC阈值的设置运输工具SOC阈值的设备，其特征在于，所述设置运输工具SOC阈值的设备包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于运行所述存储器中存储的所述程序，以执行权利要求1-12任一权利要求所述的设置运输工具SOC阈值的方法。
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