CN114498857A - 电化学装置控制方法、电子设备和存储介质 - Google Patents
电化学装置控制方法、电子设备和存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114498857A CN114498857A CN202210240569.XA CN202210240569A CN114498857A CN 114498857 A CN114498857 A CN 114498857A CN 202210240569 A CN202210240569 A CN 202210240569A CN 114498857 A CN114498857 A CN 114498857A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cell
- temperature
- battery pack
- threshold
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/00032—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/0047—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with monitoring or indicating devices or circuits
- H02J7/005—Detection of state of health [SOH]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
- H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
- H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
- H02J7/007194—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature of the battery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种电化学装置控制方法、电子设备和存储介质,电化学装置控制方法用于对单个电芯进行充放电控制时,该电化学装置控制方法包括:获取电芯温度参数,所述电芯温度参数包括所述电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;若所述电芯温度参数满足第一条件,则配置所述电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个;若所述电芯温度参数满足第二条件,则发出用于指示限制使用所述电芯的警示信息。本方案能够以较低的成本实现电化学装置充放电过程的合理控制。
Description
技术领域
本申请实施例涉及电气工程技术领域,尤其涉及一种电化学装置控制方法、电子设备和存储介质。
背景技术
锂离子电池作为一种电化学装置,由于具有能量密度大、循环寿命长、标称电压高、自放电率低、体积小、重量轻等优点,被广泛应用于消费电子、无人机和电动汽车等产品。随着锂离子电池循环次数的增加,锂离子电池的健康状况(State Of Health)会发生相应的变化,为了更合理地对锂离子电池进行充放电管理,需要预测锂离子电池的健康状况。
目前,在锂离子电池的充放电过程中,检测锂离子电池的电流、电压、阻抗等状态信号,根据检测到的状态信号对锂离子电池的健康状况进行预测,进而根据预测出的健康状况对锂离子电池的充放电过程进行控制。
然而,检测锂离子电池的电流、电压、阻抗等状态信号需要使用较高精度的检测部件,而较高精度的检测部件具有较高的成本,为了对锂离子电池的健康状态进行预测,进而基于锂离子电池的健康状态进行充放电控制,需要在每个电池中设置检测部件,从而会导致锂离子电池的成本较高。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供一种电化学装置控制方法、电子设备和存储介质,能够以较低的成本实现电化学装置充放电过程的合理控制。
根据本申请实施例的第一方面,提供了一种电化学装置控制方法,用于对单个电芯进行充放电控制,所述电化学装置控制方法包括:获取电芯温度参数,所述电芯温度参数包括所述电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;若所述电芯温度参数满足第一条件,则配置所述电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个;若所述电芯温度参数满足第二条件,则发出用于指示限制使用所述电芯的警示信息。由于电芯温度参数与电芯的容量保持率存在关联关系,而电芯的容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以可以根据电芯温度参数对电芯的充放电进行控制,改善电芯的循环性能,降低安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。基于电芯温度参数对电芯的充放电过程进行控制,仅需要检测电芯的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,所述第一条件包括:所述电芯的放电温度增长率大于预设的第一阈值且小于预设的第二阈值,和/或,所述电芯的充电温度增长率大于预设的第三阈值且小于预设的第四阈值,其中,所述第一阈值小于所述第二阈值,所述第三阈值小于所述第四阈值;所述第二条件包括:所述电芯的放电温度增长率大于所述第二阈值,和/或,所述电芯的充电温度增长率大于所述第四阈值。由于电芯的充电温度增长率和放电增长率与容量保持率存在关联关系,而电芯的容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以根据电芯的充电温度增长率和放电温度增长率对电芯进行充放电控制,可以实现响应于电芯的不用健康状态而对电芯采用相对应充放电策略,以改善电芯的循环性能,降低电芯的安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。确定电芯的充电温度增长率和放电温度增长率,仅需检测电芯充放电过程中的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,所以能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,所述第一条件包括:所述电芯的最大放电温度增长率大于预设的第五阈值且小于预设的第六阈值,和/或,所述电芯的最大充电温度增长率大于预设的第七阈值且小于预设的第八阈值,其中,所述第五阈值小于所述第六阈值,所述第七阈值小于所述第八阈值;所述第二条件包括:所述电芯的最大放电温度增长率大于所述第六阈值,和/或,所述电芯的最大充电温度增长率大于所述第八阈值。由于电芯容量保持率与最大放电温度增长率和最大充电温度增长率均与电芯内阻相关,所以电芯的最大放电温度增长率和最大充电温度增长率与电芯容量保持率存在关联关系,而电芯容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以根据电芯的最大放电温度增长率和最大充电温度增长率对电芯进行充放电控制,可以实现响应于电芯的不同健康状态而对电芯采用相对应的充放电策略,以改善电芯的循环性能,降低电芯的安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。确定电芯的最大放电温度增长率和最大充电温度增长率,仅需检测电芯充放电过程中的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,所以能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
根据本申请实施例的第二方面,提供了一种电化学装置控制方法,用于对单个电芯进行充放电控制,所述电化学装置控制方法包括:获取电芯温度参数,所述电芯温度参数包括所述电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;根据预先确定的第一对应关系,确定与所述电芯温度参数相对应的电芯健康度,所述电芯健康度用于指示所述电芯的健康状况;若所述电芯健康度小于预设的第一健康度阈值且大于预设的第二健康度阈值,则配置所述电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个,其中所述第二健康度阈值小于所述第一健康度阈值;若所述电芯健康度小于所述第二健康度阈值,则发出用于指示限制使用所述电芯的警示信息。由于电芯温度参数与电芯的健康度存在对应关系,所以根据电芯温度参数可以确定电芯的健康度,进而根据基于电芯的健康度对电芯的充放电进行控制,改善电芯的循环性能,降低安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。基于电芯温度参数确定电芯的健康度,进而根据电芯健康度对电芯的充放电过程进行控制,仅需要检测电芯的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
根据本申请实施例的第三方面,提供了一种电化学装置控制方法,用于对包括多个电芯的电池组进行充放电控制,所述电化学装置控制方法包括:获取电池组温度参数,所述电池组温度参数包括所述电池组中至少两个电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;若所述电池组温度参数满足第三条件,则配置所述电池组中的至少一个电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个;若所述电池组温度参数满足第四条件,则发出用于指示停止对所述电池组进行使用的警示信息。随着电芯容量保持率的衰减电芯阻抗增大,电芯阻抗增大会使电芯充放电过程中的发热量增大,进而影响电芯充放电过程中的电芯温度,而电池组包括多个电芯,所以随着电池组容量保持率的衰减,电池组温度参数会发货所能相应的变化,及电池组温度参数与电池组的容量保持率存在关联关系,而电池组的容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以可以根据电池组温度参数对电池组的充放电进行控制,改善电池组的循环性能,降低电池组的安全风险,实现电池组充放电过程的合理控制。基于电池组温度参数对电池组的充放电过程进行控制,仅需要检测电池组中电芯的温度,无需在电池组中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电池组充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,所述第三条件包括:所述电池组中的第一电芯的最大放电温度大于预设的第九阈值且小于预设的第十阈值,和/或,所述电池组的最大温差大于预设的第十一阈值且小于预设的第十二阈值,其中,所述第一电芯为所述电池组中基于所述电池组温度参数确定的具有最大的最大放电温度的电芯,所述第二电芯为所述电池组中基于所述电池组温度参数确定的具有最小的最大放电温度的电芯,所述最大温差等于所述第一电芯与所述第二电芯的最大放电温度之差,所述第九阈值小于所述第十阈值,所述第十一阈值小于所述第十二阈值;所述第四条件包括:所述第一电芯的最大放电温度大于所述第十阈值,和/或,所述最大温差大于所述第十二阈值。由于电池组的容量保持率与最大放电温度和最大温差存在关联关系,而电池组的容量保持率可以表征电池组的健康状态,所以可以根据电池组的最大放电温度和最大温差对电池组的充放电进行控制,改善电池组的循环性能,降低电池组的安全风险,实现电池组充放电过程的合理控制。基于电池组的最大放电温度和最大温差对电池组的充放电过程进行控制,仅需要检测电芯放电过程中的温度,无需在电池组中设置高精度的检测部件,从而能够以较低成本实现电池组充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,所述配置所述电池组中的至少一个电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个,包括:配置所述第一电芯减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压。由于第一电芯是电池组中具有最大的最大放电温度的电芯,第一电芯相对其他电芯容量保持率衰减更快,而且膨胀率增加更快,通过对减小第一电芯的充电上限电压和充电电流,并增大第一电芯的放电下限电压,可以在延长电池组使用寿命的基础上,减小对电池组续航能力的影响,从而保证用户的使用体验。
根据本申请实施例的第四方面,提供了一种电化学装置控制方法,用于对包括多个电芯的电池组进行充放电控制,所述电化学装置控制方法包括:获取电池组温度参数,所述电池组温度参数包括所述电池组中至少两个电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;根据预先确定的第二对应关系,确定与所述电池组温度参数相对应的电池组健康度,所述电池组健康度用于指示所述电池组的健康状况;若所述电池组健康度小于预设的第三健康度阈值且大于预设的第四健康度阈值,则配置所述电池组中的至少一个电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个,其中所述第四健康度阈值小于所述第三健康度阈值;若所述电池组健康度小于所述第四健康度阈值,则发出用于指示停止对所述电池组进行使用的警示信息。由于电池组温度参数与电池组健康度存在对应关系,所以根据电池组温度参数可以确定电池组健康度,进而根据基于电池组健康度对电池组的充放电进行控制,改善电池组的循环性能,降低安全风险,实现电池组充放电过程的合理控制。基于电池组温度参数确定电池组健康度,进而根据电池组健康度对电池组的充放电过程进行控制,仅需要检测电池组中电芯的温度,无需在电池组中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电池组充放电过程的合理控制。
根据本申请实施例的第五方面,提供了一种电子设备,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线,处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信;存储器用于存放至少一条可执行指令,可执行指令使处理器执行上述任一方面所述的电化学装置控制方法对应的操作。
根据本申请实施例的第六方面,提供了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计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一方面所述的电化学装置控制方法。
根据本申请实施例的第七方面,提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品被存储在计算机可读介质上并且包括计算机可执行指令,计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行前述任一实施例中的电化学装置控制方法。
由上述技术方案可知,由于电芯温度参数与电芯的容量保持率存在关联关系,而电芯的容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以可以根据电芯温度参数对电芯的充放电进行控制,改善电芯的循环性能,降低安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。基于电芯温度参数对电芯的充放电过程进行控制,仅需要检测电芯的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
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实施例中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例的电化学装置控制方法的流程图;
图2是本申请一个实施例的电芯阻抗和容量保持率随循环次数的变化曲线图;
图3是本申请一个实施例的电芯的最大放电温度随循环次数的变化曲线图;
图4是本申请一个实施例的充放电过程中电芯的温度变化曲线图;
图5是本申请一个实施例的电芯循环性能变化示意图;
图6是本申请另一个实施例的电化学装置控制方法的流程图;
图7是本申请又一个实施例的电化学装置控制方法的流程图;
图8是本申请一个实施例的电池组容量保持率与最大放电温度随循环次数的变化曲线图;
图9是本申请一个实施例的电池组的容量保持率与最大温差随循环次数的变化曲线;
图10是本申请再一个实施例的电化学装置控制方法的流程图;
图11是本申请一个实施例的电子设备的示意图。
具体实施方式
为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案,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实施例一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请实施例保护的范围。
下面结合附图说明本申请实施例的具体实现。需要说明的是,在本申请实施例的内容中,电化学装置可以是锂离子电池,但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。
电化学装置控制方法
本申请实施例将以单个电芯和包括多个电芯的电池组作为充放电控制对象,对单个电芯和电池组的充放电控制方法进行分别说明。具体地,通过实施例一和实施例二对单个电芯的充放电控制方法进行说明,通过实施例三和实施例四对电池组的充放电控制方法进行说明。
实施例一
图1是本申请实施例一提供的一种电化学装置控制方法的流程图,该方法用于对单个电芯进行充放电控制。如图1所示,该电化学装置控制方法包括如下步骤:
步骤101、获取电芯温度参数。
电芯温度参数用于指示被控制电芯的温度信息,具体可以包括电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的任意一个或多个。
初始放电温度是指电芯的每个充放电循环中,电芯开始放电时电芯的温度。最大放电温度是指电芯放电过程中,电芯所能够达到的最大温度。初始充电温度是指电芯的每个充放电循环中,电芯开始充电时电芯的温度。最大充电温度是指电芯充电过程中,电芯所能够达到的最大温度。
电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度,可以是电芯表面温度,通过设置于电芯表面的温度传感器进行检测。温度传感器可以设置在电芯表面对角线的交点处,温度传感器可以是感温线。
步骤102、判断电芯温度参数是否满足第一条件和第二条件。
第一条件和第二条件用于根据电芯温度参数判断电芯的健康状态。第一条件和第二条件的输入可以是温度传感器检测到的电芯温度,也可以是根据电芯温度而获得的相关数据。
步骤103、若电芯温度参数满足第一条件,则配置电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个。
如果电芯温度参数满足第一条件,说明电芯的容量保持率已经发生了一定程度的衰减,此时在电芯的充电过程中减小充电上限电压/或减小充电电流,在电芯的放电过程中增大放电下限电压,可以改善电芯的循环性能,延长电芯的使用寿命。
步骤104、若电芯温度参数满足第二条件,则发出用于指示停止对电芯进行使用的警示信息。
如果电芯温度参数满足第二条件,说明电芯的容量保持率已经产生了较大的衰减,电芯的续航能力和功率性能明显下降,影响用户的使用体验,对于锂离子电池来说还可能出现由于电解液不足而导致的析锂和紫斑等界面问题,容易出现热失控而造成安全风险,所以发出警示信息以提示用户停止继续使用电芯。
图2本申请一个实施例提供的电芯阻抗和容量保持率随循环次数的变化曲线图,图3是本申请一个实施例提供的电芯的最大放电温度随循环次数的变化曲线图。在图2中,曲线201为电芯的容量保持率随循环次数的变化曲线,曲线202为电芯阻抗随循环次数的变化曲线。由图2可知,电芯容量保持率的衰减伴随着电芯阻抗的增加,而电芯阻抗增大会导致电芯充放电过程中发热量增大,进而导致电芯的最大放电温度和最大充电温度增大。如图3所示,随电芯循环次数的增加,电芯的容量保持率衰减,电芯阻抗增加,电芯的最大放电温度逐渐增大。
由图2和图3可知,随着电芯容量保持率的衰减电芯阻抗增大,电芯阻抗增大会使电芯充放电过程中的发热量增大,进而影响电芯充放电过程中的电芯温度,因此电芯的容量保持率与电芯温度存在关联关系,所以可以基于电芯温度参数对电芯进行充放电控制,实现根据电芯的健康状态对电芯的充放电过程进行合理控制。
在本申请实施例中,由于电芯温度参数与电芯的容量保持率存在关联关系,而电芯的容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以可以根据电芯温度参数对电芯的充放电进行控制,改善电芯的循环性能,降低安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。基于电芯温度参数对电芯的充放电过程进行控制,仅需要检测电芯的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,第一条件和第二条件可以基于最大充电温度或最大放电温度定义。下面对基于最大充电温度或最大放电温度定义的第一条件和第二条件进行说明。
在基于最大充电温度定义第一条件和第二条件时,第一条件为电芯的最大充电温度大于第一温度阈值且小于第二温度阈值,第二条件为电芯的最大充电温度大于或等于第二温度阈值。在基于最大放电温度定义第一条件和第二条件时,第一条件为电芯的最大放电温度大于第一温度阈值且小于第二温度阈值,第二条件为电芯的最大放电温度大于或等于第二温度阈值。其中,第一温度阈值小于第二温度阈值。
随着电芯容量保持率的衰减电芯阻抗增大,电芯充放电过程中发热量增大,导致电芯的最大充电温度和最大放电温度增大。当电芯的最大充电温度或最大放电温度大于第一温度阈值且小于第二温度阈值时,电芯发生了较大的不可逆容量衰减,此时减小充电上限电压和充电电流,并增大电芯的放电下限电压,可以改善电芯的循环性能。当电芯的最大充电温度或最大放电温度大于第二温度阈值时,电芯产生了更大的不可逆容量衰减,电芯的续航能力和功率性能下降,导致用户的使用体验较差,而且容易出现热失控而造成安全风险,所以通过警示信息提示用户停止继续使用电芯。
在一个例子中,第一温度阈值的取值范围为50-60℃,第二温度阈值的取值范围为60-80℃,比如第一温度阈值可取值50℃、55℃或60℃等,第二温度阈值可取值62℃、65℃、70℃、75℃或80℃等。第一温度阈值和第二温度值在相应取值范围内的取值可以任意组合。
在一种可能的实现方式中,第一条件和第二条件可以基于电芯的放电温度增长率和/或充电温度增长率定义。下面对基于放电温度增长率和/或充电温度增长率定义的第一条件和第二条件进行说明,其中,放电温度增长率=(最大放电温度-初始放电温度)/放电时间,充电温度增长率=(最大充电温度-初始充电温度)/充电时间。
在基于放电温度增长率定义第一条件和第二条件时,第一条件为电芯的放电温度增长率大于第一阈值且小于第二阈值,第二条件为电芯的放电温度增长率大于或等于第二阈值。在基于充电温度增长率定义第一条件和第二条件时,第一条件为电芯的充电温度增长率大于第三阈值且小于第四阈值,第二条件为电芯的充电温度增长率大于或等于第四阈值。其中,第一阈值小于第二阈值,且第三阈值小于第四阈值。
图4是本申请一个实施例提供的充放电过程中电芯的温度变化曲线图。如图4所示,曲线41为电芯第1个循环的温度变化曲线,曲线42为电芯第300个循环的温度曲线。曲线41位于虚线框411内的部分为电芯在第1个循环的充电过程中的温度变化曲线,曲线41位于虚线框412内的部分为电芯在第1个循环的放电过程中的温度变化曲线。曲线42位于虚线框421内的部分为电芯在第300个循环的充电过程中的温度变化曲线,曲线42位于虚线框422内的部分为电芯在第300个循环的放电过程中的温度变化曲线。
如图4所示,虚线框411内曲线41的斜率小于虚线框421内曲线42的斜率,虚线框412内曲线41的斜率小于虚线框422内曲线42的斜率,即第300个循环相对于第1个循环,电芯的充电温度增长率和放电温度增长率均出现增大,这是由于随着循环次数的增加,电芯的容量保持率出现衰减,而电芯容量保持率衰减伴随着电芯阻抗的增加,电芯阻抗增加导致电芯充放电过程中发热量和发热速度增大,进而导致电芯的充电温度增长率和放电温度增长率增大。可见,电芯的充电温度增长率和放电温度增长率与容量保持率存在关联关系,而容量保持率可以表征电芯的健康度,所以可以基于电芯的充电温度增长率和放电温度增长率对电芯进行充放电控制,实现根据电芯的健康状态对电芯的充放电过程进行合理控制。
随着电芯容量保持率的衰减,电芯阻抗增大,电芯充放电过程中的发热量和发热速度增大,导致电芯的充电温度增长率和放电温度增长率增大。当电芯的放电温度增长率大于第一阈值且小于第二阈值,和/或,电芯的充电温度增长率大于第三阈值且小于第四阈值时,电芯发生了明显的不可逆容量衰减,此时减小电芯的充电上限电压和充电电流,并增大电芯的放电下限电压,可以改善电芯的循性能。当电芯的放电温度增长率大于或等于第二阈值,和/或,电芯的充电温度增长率大于或等于第四阈值时,电芯产生了更大的不可逆容量衰减,电芯的续航能力和功率性能下降,导致用户的使用体验较差,而且容易出现热失控而造成安全风险,所以通过警示信息提示用户停止继续使用电芯。
在一个例子中,第一阈值的取值范围为2-5℃/min,第二阈值的取值范围为5-10℃/min,比如第一阈值可取值2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、4℃/min或5℃/min等,第二阈值可取值5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min或10℃/min等。第一阈值和第二阈值在相应取值范围内的取值可以任意组合。
在一个例子中,第三阈值的取值范围为2-5℃/min,第四阈值的取值范围为5-10℃/min,比如第三阈值可取值2℃/min、2.5℃/min、3℃/min、4℃/min或5℃/min等,第四阈值可取值5℃/min、6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min或10℃/min等。第三阈值和第四阈值在相应取值范围内的取值可以任意组合。
在本申请实施例中,由于电芯的充电温度增长率和放电增长率与容量保持率存在关联关系,而电芯的容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以根据电芯的充电温度增长率和放电温度增长率对电芯进行充放电控制,可以实现响应于电芯的不用健康状态而对电芯采用相对应充放电策略,以改善电芯的循环性能,降低电芯的安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。确定电芯的充电温度增长率和放电温度增长率,仅需检测电芯充放电过程中的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,所以能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,第一条件和第二条件可以基于电芯的最大放电温度增长率和/或最大充电温度增长率定义。下面对基于最大放电温度增长率和/或最大充电温度增长率定义的第一条件和第二条件进行说明。
最大放电温度增长率用于指示随着电芯循环次数的增加,电芯的最大放电温度的增长速度。电芯的最大放电温度增长率可以通过如下公式(1)进行定义:
Kn=(Tn-Tn-1)/(Tn-1-Tn-2)#(1)
Kn用于表征最大放电温度增长斜率,Tn用于表征电芯的第n个充放电循环的最大放电温度,Tn-1用于表征电芯的第n-1个充放电循环的最大放电温度,Tn-1用于表征电芯的第n-2个充放电循环的最大放电温度,第n个充放电循环为电芯当前的充放电循环,n≥3。
最大充电温度增长率用于指示随着电芯循环次数的增加,电芯的最大充电温度的增长速度。电芯的最大充电温度增长率可以通过如下公式(2)进行定义:
Km=(Tm-Tm-1)/(Tm-1-Tm-2)#(2)
Km用于表征最大充电温度增长斜率,Tm用于表征电芯的第m个充放电循环的最大充电温度,Tm-1用于表征电芯的第m-1个充放电循环的最大充电温度,Tm-1用于表征电芯的第m-2个充放电循环的最大充电温度,第m个充放电循环为电芯当前的充放电循环,m≥3。
在基于最大放电温度增长率定义第一条件和第二条件时,第一条件为最大放电温度增长率大于第五阈值且小于第六阈值,第二条件为最大放电温度增长率大于或等于第六阈值。在基于最大充电温度增长率定义第一条件和第二条件时,第一条件为最大充电温度增长率大于第七阈值且小于第八阈值,第二条件为最大充电温度增长率大于或等于第八阈值。其中,第五阈值小于第六阈值,且第七阈值小于第八阈值。
随着电芯容量保持率的衰减,电芯阻抗增大,电芯充放电过程中的发热量增大,电芯的最大放电温度和最大充电温度增大,而且随着电芯循环次数的增加,最大放电温度增长率和最大充电温度增长率增大。当电芯的最大放电温度增长率大于第五阈值且小于第六阈值,和/或,电芯的最大充电温度增长率大于第七阈值且小于第八阈值时,电芯发生了明显的不可逆容量衰减,此时减小电芯的充电上限电压和充电电流,并增大电芯的放电下限电压,可以改善电芯的循性能。当电芯的最大放电温度增长率大于或等于第六阈值,和/或,电芯的最大充电温度增长率大于第八阈值时,电芯产量更大的不可逆容量衰减,电芯的续航能力和功率性能下降,导致用户的使用体验较差,而且容易出现热失控而造成安全风险,所以通过警示信息提示用户停止继续使用电芯。
在一个例子中,第五阈值的取值范围为1.2-2,第六阈值的取值范围为2-5,比如第五阈值可取值1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2等,第六阈值可取值2、3、4或5等。第五阈值和第六阈值在相应取值范围内的取值可以任意组合。
在一个例子中,第七阈值的取值范围为1.2-2,第八阈值的取值范围为2-5,比如第七阈值可取值1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9或2等,第八阈值可取值2、3、4或5等。第七阈值和第八阈值在相应取值范围内的取值可以任意组合。
在本申请实施例中,由于电芯容量保持率与最大放电温度增长率和最大充电温度增长率均与电芯内阻相关,所以电芯的最大放电温度增长率和最大充电温度增长率与电芯容量保持率存在关联关系,而电芯容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以根据电芯的最大放电温度增长率和最大充电温度增长率对电芯进行充放电控制,可以实现响应于电芯的不同健康状态而对电芯采用相对应的充放电策略,以改善电芯的循环性能,降低电芯的安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。确定电芯的最大放电温度增长率和最大充电温度增长率,仅需检测电芯充放电过程中的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,所以能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
需要说明的是,在电芯温度参数满足第一条件时,配置电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压,可以改善电芯的循环性能,减缓电芯容量保持率的衰减速度和电芯膨胀率的增大速度,以达到延长电芯使用寿命和提高电芯安全性的目的。
图5是本申请一个实施例提供的电芯循环性能变化示意图。如图5所示,曲线501为电芯常规循环时容量保持率随循环次数增加的变化曲线,曲线502为电芯降压循环时容量保持率随循环次数增加的变化曲线,曲线503为电芯常规循环时电芯膨胀率随循环次数增加的变化曲线,曲线504为电芯降压循环时电芯膨胀率随循环次数增加的变化曲线。
在本申请实施例中,电芯常规循环是指电芯从第一个循环至最后一个循环,以充电上限电压为4.20V进行恒流恒压充电。电芯降压循环是指电芯从第1个循环至第198个循环,以充电上限电压为4.20V进行恒流恒压充电,电芯从第199个循环至第298个循环,以充电上限电压为4.15V进行恒流恒压充电,电芯从第299个循环至最后一个循环,以充电上限电压为4.10V进行恒流电压充电。电芯降压循环的第1个循环至第198个循环对应的容量保持率为95%-100%,电芯降压循环的第199个循环至第298个循环对应的容量保持率为92%-95%。
如图5中曲线501和曲线502可知,电芯循环的前期(第1个循环至第440个循环),常规循环的容量保持率大于降压循环的容量保持率,电芯循环的后期(第440个循环至最后一个循环),常规循环的容量保持率小于降压循环的容量保持率,因此降压循环的优势将在电芯循环的后期体现,减缓电芯循环后期容量保持率的衰减速度,延长电芯的使用寿命。
如图5中曲线503和曲线504可知,电芯循环前期(第1个循环至第400个循环),常规循环的电芯膨胀率与降压循环的电芯膨胀率基本相同,而在电芯循环的后期(第400个循环至最后一个循环),常规循环的电芯膨胀率大于降压循环的电芯膨胀率,而且常规循环的电芯膨胀率增速大于降压循环的电芯膨胀率增速,因此降压循环的优势将在电芯循环的后期体现,减缓电芯循环后期电芯膨胀率的增速,以达到延长电芯使用寿命的目的。
实施例二
图6是本申请实施例二提供的一种电化学装置控制方法的流程图,该方法用于对单个电芯进行充放电控制。如图6所示,该电化学装置控制方法包括如下步骤:
步骤601、获取电芯温度参数。
获取电芯温度参数的相关内容可参见前述实施例步骤101中的描述,在此不再进行赘述。
步骤602、根据预先确定的第一对应关系,确定与电芯温度参数相对应的电芯健康度。
随着电芯容量保持率的衰减电芯阻抗增大,电芯阻抗增大会使电芯充放电过程中的发热量增大,进而影响电芯充放电过程中的电芯温度,所以电芯的容量保持率与电芯温度存在关联关系,而电芯的容量保持率可以表征电芯的健康状况,因此电芯温度参数与电芯健康度之间具有特定的对应关系,根据该对应关系可以确定与电芯温度参数相对应的电芯健康度。
电芯健康度可以指示电芯的健康状况,比如电芯健康度可以是电芯的容量保持率。
第一对应关系可以是包括电芯温度参数与电芯健康度对应关系的表格,也可以是基于电芯温度参数确定电芯健康度的数据处理模型,本申请实施例对此不作限定。
步骤603、判断电芯健康度与第一健康度阈值和第二健康度阈值的大小关系。
第一健康度阈值和第二健康度阈值是预先设定的健康度阈值,第一健康度阈值大于第二健康度阈值。当电芯的健康度小于第一健康度阈值且大于第二健康度阈值时,电芯的健康度所有降低,电芯的容量保持率下降且电芯有所膨胀。当电芯的健康度小于第二健康度阈值时,电芯的健康度下降明显,电芯的续航能力和功率性能有明显衰减,会导致客户体验较差。
在一个例子中,电芯健康度为电芯的容量保持率,第一健康度阈值的取值范围为80%-95%,优选为90%-95%,第一健康度阈值可以取值90%、92%或95%等。第二健康度阈值的取值范围为30%-80%,优选为60%-80%,第二健康度阈值可以取值60%或80%。比如,第一健康度阈值为80%,第二健康度阈值为60%,因为电芯的容量保持率衰减到80%以下时,电芯续航能力和功率性能明显衰减,用户体验较差,当电芯的容量保持率衰减到60%以下时,电芯可能出现由于电解液不足而导致的析锂和紫斑等界面问题,容易出现热失控而造成安全风险。
步骤604、若电芯健康度小于第一健康度阈值且大于第二健康度阈值,则配置电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个。
如果电芯健康度小于第一健康度阈值且大于第二健康度阈值,说明电芯的健康状况已经产生了一定程度的衰减,此时在电芯的充电过程中减小充电上限电压和/或充电电流,在电芯的放电过程中增大放电下限电压,可以改善电芯的循环性能,延长电芯的使用寿命。
步骤605、若电芯健康度小于第二健康度阈值,则发出用于指示停止对电芯进行使用的警示信息。
如果电芯健康度小于或等于第二健康度阈值,说明电芯的健康状况已经产生了较严重的衰减,电芯的容量保持率明显下降,电芯出现较明显的膨胀,电芯的续航能力和功率性能明显下降,影响用户的使用体验,对于锂离子电池来说还可能出现由于电解液不足而导致的析锂和紫斑等界面问题,容易出现热失控而造成安全风险,所以发出警示信息以提示用户停止继续使用电芯。
在本申请实施例中,由于电芯温度参数与电芯的健康度存在对应关系,所以根据电芯温度参数可以确定电芯的健康度,进而根据基于电芯的健康度对电芯的充放电进行控制,改善电芯的循环性能,降低安全风险,实现电芯充放电过程的合理控制。基于电芯温度参数确定电芯的健康度,进而根据电芯健康度对电芯的充放电过程进行控制,仅需要检测电芯的温度,无需在电芯中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电芯充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,可以预先设定多个第一健康度阈值,各第一健康度阈值均大于第二健康度阈值,当电芯健康度衰减至某一第一健康度阈值后,采用相应的策略对电芯的充放电过程进行控制。比如,随着电芯健康度的衰减,分多个阶段逐步降低电芯的充电电压。比如,电芯按照前述实施例中的降压循环进行充放电时,当电芯的容量保持率衰减到95%时,将电芯的充电电压降低20mV,当电芯的容量保持率衰减到92%时,将电芯的充电电压进一步降低30mV,当电芯的容量保持率衰减到90%时,将电芯的充电电压进一步降低50mV。
在本申请实施例中,预先设置多个第一健康度阈值,不同的第一健康度阈值对应不同的充放电策略,充放电策略可以是减小电芯的充电电压和充电电流,或者增大电芯的放电下限电压,进而在电芯健康度衰减到不同的第一健康度阈值时,采用与相应第一健康度阈值相对应的策略控制电芯的充放电过程,可以在改善电芯循环后期循环和膨胀问题的基础上,减小对电芯循环前期容量保持率的影响,从而能够提高用的使用体验。
实施例三
图7是本申请实施例三提供的一种电化学装置控制方法的流程图,该方法用于对包括多个电芯的电池组进行充放电控制。如图7所示,该电化学装置控制方法包括如下步骤:
步骤701、获取电池组温度参数。
电池组温度参数用于指示被控制电池组的温度信息,具体可以包括电池组中至少两个电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个。
电池组包括通过串联和/或并联方式连接的至少两个电芯。
电池组中电芯表面设置有温度传感器,通过温度传感器可以检测电池组充放电过程中电芯的温度,进而获得电池组温度参数。可以在电池组中每个电芯的表面设置温度传感器,以检测电池组中所有电芯的温度作为电池组温度参数,还可以在电池组中部分电芯的表面设置温度传感器,比如在电池组中最内侧电芯和最外侧电芯的表面设置温度传感器,以控制电池组的成本。
步骤702、判断电池组温度参数是否满足第三条件和第四条件。
第三条件和第四条件用于根据电池组温度参数判断电池组的健康状态。第三条件和第四条件的输入可以是温度传感器检测到的电芯温度,也可以是根据电芯温度而获得的相关数据。
步骤703、若电池组温度参数满足第三条件,则配置电池组中的至少一个电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个。
如果电池组温度参数满足第一条件,说明电池组的容量保持率已经产生了一定程度的衰减,此时在电池组的充放电过程中减小部分或全部电芯的充电上限电压/或减小充电电流,在电池组的放电过程中增大部分或全部电芯的放电下限电压,可以改善电池组的循环性能,延长电池组的使用寿命。
步骤704、若电池组温度参数满足第四条件,则发出用于指示停止对电池组进行使用的警示信息。
如果电池组温度参数满足第四条件,说明电池组的容量保持率已经产生了较大的衰减,电池组的续航能力和功率性能明显下降,影响用户的使用体验,对于锂离子电池组来说还可能出现由于电解液不足而导致的析锂和紫斑等界面问题,容易出现热失控而造成安全风险,所以发出警示信息以提示用户停止继续使用电池组。
在本申请实施例中,随着电芯容量保持率的衰减电芯阻抗增大,电芯阻抗增大会使电芯充放电过程中的发热量增大,进而影响电芯充放电过程中的电芯温度,而电池组包括多个电芯,所以随着电池组容量保持率的衰减,电池组温度参数会发货所能相应的变化,及电池组温度参数与电池组的容量保持率存在关联关系,而电池组的容量保持率可以表征电芯的健康状态,所以可以根据电池组温度参数对电池组的充放电进行控制,改善电池组的循环性能,降低电池组的安全风险,实现电池组充放电过程的合理控制。基于电池组温度参数对电池组的充放电过程进行控制,仅需要检测电池组中电芯的温度,无需在电池组中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电池组充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,第三条件和第四条件可以基于电池组中电芯的最大放电温度和/或电池组的最大温差定义。下面对基于最大放电温度和/或最大温差定义的第二条件和第三条件进行说明。
在基于最大放电温度定义第三条件和第四条件时,第三条件为电池中的第一电池的最大放电温度大于第九阈值且小于第十阈值,第四条件为第一电芯的最大放电温度大于第十阈值。在基于最大温差定义第三条件和第四条件时,第三条件为电池组的最大温差大于第十一阈值且小于第十二阈值,第四条件为电池组的最大温差大于第十二阈值。其中,第一电芯为电池组中基于电池组温度参数确定的具有最大的最大放电温度的电芯,第二电芯为电池组中基于电池组温度参数确定的具有最小的最大放电温度的电芯,最大温差等于第一电芯的与第二电芯的最大放电温度之差,第九阈值小于第十阈值,第十一阈值小于第十二阈值。
由于电池组中包括的电芯为通常型号,所以电池组中内侧电芯的温度大于外侧电芯的温度,因此第一电芯通常为电池组中的内侧电芯,而第二电芯通常为电池组中的外侧电芯。比如,在包括5个相串联电芯的电池组中,电芯1至电芯5依次排布,则电芯3为电池组中的内侧电芯(第一电芯),电芯1或电芯5为电池组中的外侧电芯(第二电芯)。
图8是本申请一个实施例提供的电池组容量保持率与最大放电温度随循环次数的变化曲线图。在图8中,曲线801为电池组的容量保持率随循环次数的变化曲线,曲线802为电池组的最大放电温度随循环次数的变化曲线。如图8所示,随着电池组循环次数的增加,电池组的容量保持率逐渐衰减,而电池组的最大放电温度逐渐增大,这是由于电池组容量保持率的衰减伴随着电芯阻抗的增大,电池组中电芯阻抗增大,会增大电池组放电过程中的发热量,从而会使电池组的最大放电温度相应增大,因此电池组的容量保持率与最大放电温度存在关联关系,而电池组的容量保持率可以表征电池组的健康状态,进而可以基于电池组的最大放电温度对电池组的充放电过程进行控制,以延长电池组的使用寿命,保证电池组的使用安全性。
图9是本申请一个实施例提供的电池组的容量保持率与最大温差随循环次数的变化曲线。如图9所示,曲线901为电池组的容量保持率随循环次数的变化曲线,曲线902为电池组的最大温差随循环次数的变化曲线。如图9所示,随着电池组循环次数的增加,电池组的容量保持率逐渐衰减,而电池组的最大温差逐渐增大,这是由于电池组容量保持率的衰减伴随着电芯阻抗的增大,电池组中电芯阻抗增大,会使电池组中各电芯的发热量增大,但由于外侧电芯的散热速度大于内侧电芯的散热速度,导致内侧电芯与外侧电芯的最大放电温度之差增大,即电池组的最大温差增大,因此电池组的容量保持率与最大温差存在关联关系,而电池组的容量保持率可以表征电池组的健康状态,进而可以基于电池组的最大温差对电池组的充放电过程进行控制,以改善电池组的循环性能和膨胀问题。
在本申请实施例中,由于电池组的容量保持率与最大放电温度和最大温差存在关联关系,而电池组的容量保持率可以表征电池组的健康状态,所以可以根据电池组的最大放电温度和最大温差对电池组的充放电进行控制,改善电池组的循环性能,降低电池组的安全风险,实现电池组充放电过程的合理控制。基于电池组的最大放电温度和最大温差对电池组的充放电过程进行控制,仅需要检测电芯放电过程中的温度,无需在电池组中设置高精度的检测部件,从而能够以较低成本实现电池组充放电过程的合理控制。
在一种可能的实现方式中,在电池组温度参数满足第三条件后,可以配置电池组中的第一电芯减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压。
在本申请实施例中,由于第一电芯是电池组中具有最大的最大放电温度的电芯,第一电芯相对其他电芯容量保持率衰减更快,而且膨胀率增加更快,通过对减小第一电芯的充电上限电压和充电电流,并增大第一电芯的放电下限电压,可以在延长电池组使用寿命的基础上,减小对电池组续航能力的影响,从而保证用户的使用体验。
实施例四
图10是本申请实施例四提供的一种电化学装置控制方法的流程图,该方法用于对包括多个电芯的电池组进行充放电控制。如图10所示,该电化学装置控制方法包括如下步骤:
步骤1001、获取电池组温度参数。
获取电池组温度参数的相关内容可参见前述实施例步骤701中的描述,在此不再进行赘述。
步骤1002、根据预先确定的第二对应关系,确定与电池组温度参数相对应的电池组健康度。
随着电池组容量保持率的衰减,电池组中电芯的阻抗增大,电芯阻抗增大会使电池组充放电过程中的发热量增大,进而影响电池组温度参数,所以电池组的容量保持率与电池组温度参数存在关联关系,而电池组的容量保持率可以表征电池组的健康状况,因此电池组温度参数与电池组健康度之间具有特定的对应关系,根据该对应关系可以确定与电池组温度参数相对应的电池组健康度。
电池组健康度可以指示电池组的健康状况,比如电池组健康度可以是电池组的容量保持率。
第二对应关系可以是包括电池组温度参数与电池组健康度对应关系的表格,也可以是基于电池组温度参数确定电池组健康度的数据处理模型,本申请实施例对此不作限定。
步骤1003、判断电池组健康度与第三健康度阈值和第四健康度阈值的大小关系。
第三健康度阈值和第四健康度阈值是预先设定的健康度阈值,第三健康度阈值大于第四健康度阈值。当电池组健康度小于第三健康度阈值且大于第四健康度阈值时,电池组的健康度所有降低,电池组的容量保持率下降且电池组有所膨胀。当电池组的健康度小于第四健康度阈值时,电池组的健康度下降明显,电池组的续航能力和功率性能有明显衰减,会导致客户体验较差。
步骤1004、若电池组健康度小于第三健康度阈值且大于第四健康度阈值,则配置电池组中的至少一个电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个。
如果电池组健康度小于第三健康度阈值且大于第四健康度阈值,说明电池组的健康状况已经产生了一定程度的衰减,此时在电池组的充电过程中减小充电上限电压和/或充电电流,在电池组的放电过程中增大放电下限电压,可以改善电池组的循环性能,延长电芯的使用寿命。
步骤1005、若电池组健康度小于第四健康度阈值,则发出用于指示停止对电池组进行使用的警示信息。
如果电池组健康度小于第四健康度阈值,说明电池组的健康状况已经产生了较严重的衰减,电池组的容量保持率明显下降,电池组出现明显的膨胀,电池组的续航能力和功能性能明显下降,影响用户的使用体验。
在本申请实施例中,由于电池组温度参数与电池组健康度存在对应关系,所以根据电池组温度参数可以确定电池组健康度,进而根据基于电池组健康度对电池组的充放电进行控制,改善电池组的循环性能,降低安全风险,实现电池组充放电过程的合理控制。基于电池组温度参数确定电池组健康度,进而根据电池组健康度对电池组的充放电过程进行控制,仅需要检测电池组中电芯的温度,无需在电池组中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电池组充放电过程的合理控制。
需要说明的时,上述实施例三和实施例四所提供的对电池组进行控制的方法,可以参照实施例一和实施例二中对电芯进行控制的方法,阈值取值范围、阈值设置方式等可以参照实施例一和实施例二中的描述,在此不再进行赘述。
电子设备
图11是本申请实施例提供的一种电子设备的示意性框图,本申请具体实施例并不对电子设备的具体实现做限定。如图11所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)1102、通信接口(Communications Interface)1104、存储器(memory)1106、以及通信总线1108。其中:
处理器1102、通信接口1104、以及存储器1106通过通信总线1108完成相互间的通信。
通信接口1104,用于与其它电子设备或服务器进行通信。
处理器1102,用于执行程序1110,具体可以执行前述任一电化学装置控制方法实施例中的相关步骤。
具体地,程序1110可以包括程序代码,该程序代码包括计算机操作指令。
处理器1102可能是CPU,或者是特定集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。智能设备包括的一个或多个处理器,可以是同一类型的处理器,如一个或多个CPU;也可以是不同类型的处理器,如一个或多个CPU以及一个或多个ASIC。
存储器1106,用于存放程序1110。存储器1106可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。
程序1110具体可以用于使得处理器1102执行前述任一实施例中的电化学装置控制方法。
程序1110中各步骤的具体实现可以参见前述任一电化学装置控制方法实施例中的相应步骤和单元中对应的描述,在此不赘述。所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的设备和模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程描述,在此不再赘述。
通过本申请实施例的电子设备,由于电芯温度参数(电池组温度参数)与电芯(电池组)的容量保持率存在关联关系,而电芯(电池组)的容量保持率可以表征电芯(电池组)的健康状态,所以可以根据电芯温度参数(电池组温度参数)对电芯(电池组)的充放电进行控制,改善电芯(电池组)的循环性能,降低安全风险,实现电芯(电池组)充放电过程的合理控制。基于电芯温度参数(电池组温度参数)对电芯(电池组)的充放电过程进行控制,仅需要检测电芯的温度,无需在电芯(电池组)中设置高精度的检测部件,从而能够以较低的成本实现电芯(电池组)充放电过程的合理控制。
计算机可读存储介质
本申请还提供了一种计算机可读存储介质,存储用于使一机器执行本上述任一实施例中的电化学装置控制方法的指令。具体地,可以提供配有存储介质的系统或者装置,在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施例的功能的软件程序代码,且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。
在这种情况下,从存储介质读取的程序代码本身可实现上述实施例中任何一项实施例的功能,因此程序代码和存储程序代码的存储介质构成了本申请的一部分。
用于提供程序代码的存储介质实施例包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地,可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
此外,应该清楚的是,不仅可以通过执行计算机所读出的程序代码,而且可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作,从而实现上述实施例中任意一项实施例的功能。
此外,可以理解的是,将由存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展模块中设置的存储器中,随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展模块上的CPU等来执行部分和全部实际操作,从而实现上述实施例中任一实施例的功能。
计算机程序产品
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品被存储在计算机可读介质上并且包括计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被执行时使至少一个处理器执行上述任一实施例中的电化学装置控制方法。应理解,本实施例中的各方案具有上述方法实施例中对应的技术效果,此处不再赘述。
应当注意,尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元,但是这种划分并非强制性的。实际上,根据本申请的实施方式,上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之,上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外,尽管在附图中以特定顺序描述了本申请中方法的各个步骤,但是,这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤,或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的,可以省略某些步骤,将多个步骤合并为一个步骤执行,以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员易于理解,这里描述的示例实施方式可以通过软件实现,也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此,根据本申请实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中或网络上,包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。
Claims (10)
1.一种电化学装置控制方法,用于对单个电芯进行充放电控制,所述电化学装置控制方法包括:
获取电芯温度参数,所述电芯温度参数包括所述电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;
若所述电芯温度参数满足第一条件,则配置所述电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流或增大放电下限电压中的至少一个;
若所述电芯温度参数满足第二条件,则发出用于指示限制使用所述电芯的警示信息。
2.根据权利要求1所述的电化学装置控制方法,其中,
所述第一条件包括:所述电芯的放电温度增长率大于预设的第一阈值且小于预设的第二阈值,和/或,所述电芯的充电温度增长率大于预设的第三阈值且小于预设的第四阈值,其中,所述第一阈值小于所述第二阈值,所述第三阈值小于所述第四阈值;
所述第二条件包括:所述电芯的放电温度增长率大于所述第二阈值,和/或,所述电芯的充电温度增长率大于所述第四阈值。
3.根据权利要求1或2所述的电化学装置控制方法,其中,
所述第一条件包括:所述电芯的最大放电温度增长率大于预设的第五阈值且小于预设的第六阈值,和/或,所述电芯的最大充电温度增长率大于预设的第七阈值且小于预设的第八阈值,其中,所述第五阈值小于所述第六阈值,所述第七阈值小于所述第八阈值;
所述第二条件包括:所述电芯的最大放电温度增长率大于所述第六阈值,和/或,所述电芯的最大充电温度增长率大于所述第八阈值。
4.一种电化学装置控制方法,用于对单个电芯进行充放电控制,所述电化学装置控制方法包括:
获取电芯温度参数,所述电芯温度参数包括所述电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;
根据预先确定的第一对应关系,确定与所述电芯温度参数相对应的电芯健康度,所述电芯健康度用于指示所述电芯的健康状况;
若所述电芯健康度小于预设的第一健康度阈值且大于预设的第二健康度阈值,则配置所述电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流、或增大放电下限电压中的至少一个,其中所述第二健康度阈值小于所述第一健康度阈值;
若所述电芯健康度小于所述第二健康度阈值,则发出用于指示限制使用所述电芯的警示信息。
5.一种电化学装置控制方法,用于对包括多个电芯的电池组进行充放电控制,所述电化学装置控制方法包括:
获取电池组温度参数,所述电池组温度参数包括所述电池组中至少两个电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;
若所述电池组温度参数满足第三条件,则配置所述电池组中的至少一个电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流、或增大放电下限电压中的至少一个;
若所述电池组温度参数满足第四条件,则发出用于指示停止对所述电池组进行使用的警示信息。
6.根据权利要求5所述的电化学装置控制方法,其中,
所述第三条件包括:所述电池组中的第一电芯的最大放电温度大于预设的第九阈值且小于预设的第十阈值,和/或,所述电池组的最大温差大于预设的第十一阈值且小于预设的第十二阈值,其中,所述第一电芯为所述电池组中基于所述电池组温度参数确定的具有最大的最大放电温度的电芯,所述第二电芯为所述电池组中基于所述电池组温度参数确定的具有最小的最大放电温度的电芯,所述最大温差等于所述第一电芯与所述第二电芯的最大放电温度之差,所述第九阈值小于所述第十阈值,所述第十一阈值小于所述第十二阈值;
所述第四条件包括:所述第一电芯的最大放电温度大于所述第十阈值,和/或,所述最大温差大于所述第十二阈值。
7.根据权利要求7所述的电化学装置控制方法,其中,所述配置所述电池组中的至少一个电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流、或增大放电下限电压中的至少一个,包括:
配置所述第一电芯减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流、或增大放电下限电压。
8.一种电化学装置控制方法,用于对包括多个电芯的电池组进行充放电控制,所述电化学装置控制方法包括:
获取电池组温度参数,所述电池组温度参数包括所述电池组中至少两个电芯的初始放电温度、最大放电温度、初始充电温度和最大充电温度中的至少一个;
根据预先确定的第二对应关系,确定与所述电池组温度参数相对应的电池组健康度,所述电池组健康度用于指示所述电池组的健康状况;
若所述电池组健康度小于预设的第三健康度阈值且大于预设的第四健康度阈值,则配置所述电池组中的至少一个电芯执行减小充电上限电压、减小充电电流、减小放电电流、或增大放电下限电压中的至少一个,其中所述第四健康度阈值小于所述第三健康度阈值;
若所述电池组健康度小于所述第四健康度阈值,则发出用于指示停止对所述电池组进行使用的警示信息。
9.一种电子设备,包括:处理器、存储器、通信接口和通信总线,处理器、存储器和通信接口通过通信总线完成相互间的通信;
存储器用于存放至少一条可执行指令,可执行指令使处理器执行权利要求1-8中任一项所述的电化学装置控制方法对应的操作。
10.一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计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的电化学装置控制方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210240569.XA CN114498857A (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 电化学装置控制方法、电子设备和存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210240569.XA CN114498857A (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 电化学装置控制方法、电子设备和存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114498857A true CN114498857A (zh) | 2022-05-13 |
Family
ID=81486892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210240569.XA Pending CN114498857A (zh) | 2022-03-10 | 2022-03-10 | 电化学装置控制方法、电子设备和存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114498857A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118646130A (zh) * | 2024-08-15 | 2024-09-13 | 北京迅巢科技有限公司 | 自适应电池充放电管理系统及方法 |
-
2022
- 2022-03-10 CN CN202210240569.XA patent/CN114498857A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN118646130A (zh) * | 2024-08-15 | 2024-09-13 | 北京迅巢科技有限公司 | 自适应电池充放电管理系统及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12015296B2 (en) | Charging method and apparatus | |
CN109874360B (zh) | 能够进行高速单体平衡和节能的充电控制装置及其方法 | |
KR102066703B1 (ko) | 배터리 관리 장치 및 방법 | |
CN109149689B (zh) | 一种无线充电方法及装置 | |
CN107894571B (zh) | 车载电池组寿命估算方法 | |
CN107947268B (zh) | 电池包均衡方法、装置和设备 | |
CN112615405B (zh) | 一种电池组的被动均衡方法、设备及装置 | |
CN105453373A (zh) | 电池控制系统、车辆控制系统 | |
CN111953033B (zh) | 柔性充电控制方法 | |
CN113794254A (zh) | 一种热管理策略配置方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
US20230170720A1 (en) | Charging Apparatus, Charging Method, and Computer-Readable Storage Medium | |
CN114142112A (zh) | 电池系统的控制方法、装置、设备以及存储介质 | |
CN114523878B (zh) | 一种锂离子电池析锂安全预警方法及装置 | |
CN103427128A (zh) | 一种二次电池的快速充电方法和装置 | |
CN118198543A (zh) | 电池均衡控制方法、系统、终端及计算机可读存储介质 | |
CN117962692A (zh) | 电池包均衡的方法以及电池包均衡装置 | |
JP2016085816A (ja) | リチウム電池システム及びリチウム電池システムの制御方法 | |
CN114498857A (zh) | 电化学装置控制方法、电子设备和存储介质 | |
CN107247237B (zh) | 一种电池的检测方法、电子设备及计算机可读存储介质 | |
CN116027205A (zh) | 一种容量衰减系数确定方法、设备及存储介质 | |
CN113839439B (zh) | 全时段电池组均衡控制方法、装置及存储介质 | |
KR20230124620A (ko) | 역 쿨롱 효율에 기초한 이차 전기화학 유닛 이상 탐지및/또는 과충전 방지를 포함하는 방법, 장치 및 시스템 | |
CN114312481A (zh) | 电池自适应均衡方法、装置及设备 | |
KR20160077875A (ko) | 배터리 팩의 측정 데이터 선별 장치 및 방법 | |
KR20210098215A (ko) | 배터리 충방전 제어 장치 및 방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |