CN114675188A - 一种电池健康状态信息确定方法、装置及电池系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种电池系统，包括：至少一个电池模组，所述电池模组包括至少一个电芯；至少一个存储介质，包括一组指令；以及与所述至少一个存储介质通信的一个或以上处理器，其中，当执行所述指令时，所述一个或以上处理器用于：获取与所述电池系统相关的充电数据，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据中的至少一个；以及基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息；其中，所述健康状态信息包括与所述电池系统相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

Description

一种电池健康状态信息确定方法、装置及电池系统

技术领域

本申请涉及充电技术领域，特别涉及一种电池健康状态信息确定方法、装置及电池系统。

背景技术

近年来，随着电芯与组合电池技术的飞速发展，新能源电动汽车的市场保有率持续增加。一般情况下，电动汽车的运行数据可以传输并储存在数据监控系统服务器，进行数据二次开发，如电池剩余容量预估、故障预警、运行统计等。随着新能源电动汽车保有量的增加，势必会增加系统服务器的计算压力。

发明内容

本申请实施例之一提供一种电池系统，包括：至少一个电池模组，所述电池模组包括至少一个电芯；至少一个存储介质，包括一组指令；以及与所述至少一个存储介质通信的一个或以上处理器，其中，当执行所述指令时，所述一个或以上处理器用于：获取与所述电池系统相关的充电数据，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据中的至少一个；以及基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息；其中，所述健康状态信息包括与所述电池系统相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

在一些实施例中，所述系统还包括通信模块，所述通信模块用于与读取设备通信连接，以使所述读取设备通过所述通信模块读取所述健康状态信息。

在一些实施例中，所述基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息，包括：通过预先配置的训练好的机器学习模型对所述充电数据进行处理，以确定所述健康状态信息，所述机器学习模型存储在所述存储介质中。

在一些实施例中，所述基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息，包括：从服务器获取训练好的机器学习模型；通过所述机器学习模型对所述充电数据进行处理，以确定所述健康状态信息。

在一些实施例中，所述充电电压包括充电起始电压、充电过程特征电压、充电截止电压中的至少一个；所述充电温度数据包括充电起始温度、充电过程温度权重中的至少一个；所述历史使用数据包括累计充放电量、累计充放电次数、历史电池健康状态中的至少一个。

在一些实施例中，所述电池系统进一步包括：一个或多个传感器，用于检测所述充电电压、所述充电电流、所述充电温度中的至少一个；电池管理系统，用于管理所述电池系统的充放电行为；供电模块，用于利用所述电池系统存储的电能，为所述电池系统的至少一个部件供电。

在一些实施例中，所述一个或以上处理器还用于：对所述机器学习模型进行更新。

本申请实施例之一提供一种电池健康状态信息确定装置，用于设置在电池系统中预估与所述电池系统相关的健康状态信息，所述装置包括：获取模块，用于获取与所述电池系统相关的充电数据，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据中的至少一个；评估模块，用于基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息；其中，所述健康状态信息包括与所述电池系统相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

在一些实施例中，所述装置包括存储模块以及通信模块，所述存储模块用于存储所述健康状态信息，所述通信模块用于与读取设备通信连接，以使所述读取设备通过所述通信模块读取存储于所述存储模块的所述健康状态信息。

本申请实施例之一提供一种电池健康状态信息确定方法，由电池系统中的处理器执行，所述电池系统包括至少一个电池模组，所述电池模组包括至少一个电芯，所述方法包括：获取与所述电池系统相关的充电数据，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据中的至少一个；以及基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息；其中，所述健康状态信息包括与所述电池系统相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

附图说明

本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本申请一些实施例所示的充电系统的应用场景示意图；

图2是根据本申请一些实施例所示的电池健康状态信息确定装置的模块示意图；

图3是根据本申请一些实施例所示的电池健康状态信息确定装置的连接示意图；

图4是根据本申请一些实施例所示的电池健康状态信息确定方法的示例性流程图；

图5是根据本申请一些实施例所示的模块容量与电芯编号的对应关系图；

图6是根据本申请一些实施例所示的偏移量与电芯编号的对应关系图；以及

图7是根据本申请一些实施例所示的直流阻抗与电芯编号的对应关系图；

图8是根据本申请一些实施例所示的电池系统的组成示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

在电池系统中，电池管理系统(Battery Management System，BMS)可以获取电池系统在充电或放电过程中的电压、电流、温度、时间等参数，然后将上述参数传输至远程服务器(例如，远程数据平台或监控系统)。服务器利用接收到的数据进行数据二次开发，如电池剩余容量计算、故障预警、运行统计等。目前，随着新能源电动汽车保有量的增加，势必会增加数据监控系统服务器的计算压力。

为解决上述问题，本申请实施例提供一种电池健康状态信息确定方法、装置及电池系统，可以获取与电池系统相关的充电数据，并对该充电数据进行存储和计算，确定出与电池系统相关的健康状态信息，然后将该健康状态信息发送给服务器。在本申请中，评估电池系统状态的操作由电池系统确定装置本地化进行，而不是统一由远程服务器执行，从而可以在一定程度降低服务器的计算负荷。

下面结合附图对本申请实施例提供的电池健康状态信息确定方法、装置及电池系统进行详细描述。

图1是根据本申请一些实施例所示的充电系统的应用场景示意图。

充电系统100可以用于充电管理领域。在一些实施例中，可以在电池系统进行充电数据的本地化存储和/或计算，从而减少远程服务器的计算压力和监控成本。

参照图1，充电系统100可以包括充电设备110、服务器120、存储器130、网络140和电池系统150。其中，电池系统150可以包括处理设备(例如，图2中的评估模块)，该处理设备可以用于对其相关的充电数据进行处理。

在一些实施例中，充电设备110可以指用于给电池系统150(例如，用于给电动汽车供电的电池系统)进行充电的设备。在一些实施例中，充电设备110可以是移动设备，也可以是固定设备，例如，可以固定在地面或墙壁上。在一些实施例中，充电设备110可以指安装在停车场、住宅小区或充电站内的充电桩。在一些实施例中，充电设备110也可以包括换电站，用于对电池系统150进行更换。

在一些实施例中，如图8所示，电池系统150可以包括一个或多个电池模组151，其中每个电池模组151可以由多个单体电池153串联和/或并联获得。电池系统150中的处理设备可以获取与电池系统相关的充电数据，并对其进行处理。例如，电池系统150中的处理设备(例如，图2中的评估模块)可以用于获取电池系统、电池模组或电芯的充电数据，并基于该充电数据确定电池系统、电池模组或电芯的健康状态信息。在一些实施例中，该充电数据可以包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及电池系统150的历史使用数据中的至少一个，该健康状态信息可以包括容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。在一些实施例中，电池系统150中的处理设备可以包括一个或多个子处理设备(例如，单芯处理设备或多核多芯处理设备)。仅作为示例，处理设备可以包括中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令处理器(ASIP)、图形处理器(GPU)、物理处理器(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编辑逻辑电路(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集电脑(RISC)、微处理器等或以上任意组合。

在一些实施例中，服务器120可以与充电系统100的其他设备(例如，充电设备110、存储器130、电池系统150)进行数据传输。例如，服务器120可以接收电池系统150发送的充电数据和/或健康状态信息。又例如，服务器120可以向电池系统150发送训练好的机器学习模型或用于更新机器学习模型的更新数据。在一些实施例中，服务器120可以是独立的服务器或者服务器组。该服务器组可以是集中式的或者分布式的(如：服务器120可以是分布式系统)。在一些实施例中，该服务器120可以是区域的或者远程的。例如，服务器120可通过网络140访问存储于存储器130、电池系统150中的信息和/或数据。在一些实施例中，服务器120可以与存储器130、电池系统150直接连接以访问存储于其中的信息和/或数据。在一些实施例中，服务器120可在云平台上实现。例如，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间云、多云等或其任意组合。

存储器130可以为充电系统100提供数据存储功能。在一些实施例中，存储器130可以是电池系统150和/或服务器120的一部分。例如，在一些实施例中，存储器130可以用于存储训练好的机器学习模型。在一些实施例中，存储器130可以用于存储与电池系统相关的充电数据和/或健康状态信息。在一些实施例中，存储器130中可以包括多个数据池，用于存储与电池系统相关的充电数据。在一些实施例中，存储器130可以存储供电池系统150中的处理设备执行或使用的信息和/或指令，以执行本申请中描述的示例性方法。在一些实施例中，存储器130可以包括大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等或其任意组合。示例性的大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态磁盘等。示例性可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。在一些实施例中，存储器130可以在云平台上实现。例如，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间云、多云等或其任意组合。

网络140可促进数据和/或信息的交换。在一些实施例中，充电系统100中的一个或多个组件可通过网络140发送数据和/或信息给充电系统100中的其他组件。例如，服务器120可以通过网络140接收电池系统150发送的与电池系统相关的健康状态信息。又例如，服务器120可以通过网络140向电池系统150和/或存储器130发送训练好的机器学习模型或用于更新机器学习模型的更新数据。在一些实施例中，网络140可是任意类型的有线或无线网络。例如，网络140可以是或包括公共网络(例如，互联网)、专用网络(例如，局部区域网络(LAN))、有线网络、无线网络(例如，802.11网络、Wi-Fi网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(VPN)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、交换机、服务器计算机和/或其任意组合。例如，网络140可以包括有线网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、无线局部区域网络(WLAN)、城域网(MAN)、公共电话交换网络(PSTN)、蓝牙^TM网络、ZigBee^TM网络、近场通信(NFC)网络等或其任意组合。在一些实施例中，网络140可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络140可以包括有线或无线网络接入点，如基站和/或网际网络交换点，通过这些接入点，充电系统100中的一个或多个组件可连接到网络140上以交换数据和/或信息。

电池系统150可以与充电设备110进行电连接，以进行充电。在一些实施例中，电池系统150可以是用于给电动汽车、电动自行车、电动摩托车或其他用电设备进行供电的电池包。在一些实施例中，电池系统150可以与充电设备110进行数据传输。例如，在电池系统150充电的过程中，电池系统150可以从充电设备110获取充电数据，该充电数据可以包括充电电压、充电电流、充电时间中的至少一个。在一些实施例中，电池系统150可以包括一个或多个电池模组，每个电池模组可以包括一个或多个单体电池，所述一个或多个电池模组可以协同运作进行供电。在一些实施例中，电池系统150可以进一步包括一个或多个传感器，和/或电池管理系统(Battery management system，BMS)。所述单体电池可以用于存储电能。每个单体电池上可以包括正极端口和负极端口。在本申请中，单体电池可以是任何类型的电池，例如，铅酸单体电池、镍金属氢化物单体电池、锂离子(Li-ion)单体电池等，本申请不作限制。BMS可以用于管理电池系统150的充电、放电行为，收集电池系统150的与充电、放电相关的数据，传输收集的数据等。在一些实施例中，电池系统150可以通过BMS传输数据。在一些实施例中，BMS可以将数据传输至充电系统100的一个或多个设备，例如，充电设备110，存储器130，服务器120，终端160。电池系统150内的一个或多个传感器可以检测电池系统150的一种或多种特性。例如，所述一个或多个传感器可以包括温度传感器，配置为检测电池系统150在充、放电时内部整体温度，和/或内部一个或多个位置的温度。又例如，所述一个或多个传感器可以检测电池系统150的充、放电电流、电压等。所述一个或多个传感器可以将检测的数据发送至BMS。在一些实施例中，电池系统150还可以包括供电模块，该供电模块可以用于利用电池系统存储的电能，并在BMS的控制下为外部设备和/或电池系统150中的至少一个部件供电。

终端160可以是各类具有信息接收和/或发送功能的设备。用户可以通过终端160与服务器120交互。例如，电池系统150在本地对电池系统相关的健康状态信息进行评估后，可以将评估结果通过网络140发送至服务器120。用户可以通过终端160从服务器120接收电池健康状态信息预估结果。又例如，用户可以通过终端160向服务器120发送评估电池健康状态信息的请求。服务器120可以将所述请求发送至电池系统150，使电池系统150在本地对相关的健康状态信息进行评估。在一些实施例中，终端160可以包括手机160-1、平板电脑160-2、个人电脑160-3、以及其他电子设备，例如，车载设备，检维修设备等。在一些实施例中，所述用户可以包括电池使用者(例如，电动汽车使用者)、电池制造商、电动汽车制造商等。

图2是根据本申请一些实施例所示的电池健康状态信息确定装置的示意图。

参照图2，电池健康状态信息确定装置200可以包括获取模块210及评估模块220。其中，获取模块210可以用于获取与上述电池系统150相关的充电数据，评估模块220可以用于基于电池系统150相关的充电数据确定与电池系统150相关的健康状态信息。在一些实施例中，该充电数据可以包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据中的至少一个，该健康状态信息可以包括与电池系统150相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200还可以包括存储模块230以及通信模块240。其中，存储模块230可以用于存储与电池系统150相关的充电数据和/或健康状态信息，通信模块240用于与读取设备通信连接，以使读取设备通过该通信模块240读取存储于存储模块230的与电池系统150相关的充电数据和/或健康状态信息。在一些实施例中，读取设备可以指具有数据读取功能的终端设备(例如，终端160)，例如，检维修设备等。在一些实施例中，可以通过读取设备读取电池系统150相关的充电数据和/或健康状态信息，从而基于该充电数据和/或健康状态信息判断电池系统150的当前状态。在一些实施例中，通信模块240与读取设备的通信连接可以包括近距离通信连接，例如，NFC，射频识别(RFID)、蓝牙、ZigBee、红外等。在一些实施例中，通信模块240与读取设备的通信连接可以包括近距离无线通信连接，例如，NFC，射频识别(RFID)、蓝牙、ZigBee、红外等。在一些实施例中，通信模块240与读取设备的通信连接也可以包括远距离通信连接。

在一些实施例中，评估模块220可以包括任何基于处理器的单元。仅作为示例，处理器可包括微控制器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)，或能够执行本文所述功能的任何其他电路或处理器等，或其任何组合。

在一些实施例中，评估模块220可以用于根据电池系统150相关的充电数据对电池系统150相关的电池健康状态信息进行评估。评估模块220可以利用任何评估算法或模型对电池系统150相关的电池健康状态信息进行评估，本申请不作限制。评估模块220进行电池健康状态信息评估的方法详见图4的描述。

在一些实施例中，存储模块230可以被配置为存储将由评估模块220执行的指令。存储模块230还可以被配置为存储从获取模块210或通信模块240获取的数据。这里使用的术语数据可以是任何信息，包括例如数字、文本、语音、图像、视频、参数、代码、公式、文件、算法、程序等，或其任何组合。例如，获取模块210可以从电池系统150中的BMS获取与电池系统150相关的充电数据，并将其存储在存储模块230中。又例如，评估模块220生成的与电池系统150相关的电池健康状态信息结果可以存储在存储模块230中。又例如，用于电池健康状态信息评估的评估模型可以存储在存储模块230中。评估模块220可以从存储模块230中读取评估模型进行电池健康状态信息评估。又例如，获取模块210可以通过网络140接收服务器120发送的评估模型更新信息，并存储在存储模块230中。评估模块220可以根据模型更新信息对评估模型进行更新。在一些实施例中，存储模块230可以是通过电、磁或光存储数据的设备。例如，存储模块230可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘、磁盘、USB盘、CD、DVD等，或其任何组合。

在一些实施例中，通信模块240可以通过有线或无线方式与BMS和/或读取设备通信。示例性的，在一些实施例中，通信模块240可以实现电池健康状态信息确定装置200与BMS之间的通讯。例如，通信模块240可以通过控制器局域网络(Controller Area Network，CAN)通讯，从BMS接收电池系统150在充电过程的充电数据，例如，电池单体或模组电压、电池单体或模组温度、电池单体或模组充电电流、充电持续时间等。通信模块240可以将充电数据发送至评估模块220和/或存储模块230。在一些实施例中，前述一个或多个传感器可以通过通信接口与电池健康状态信息确定装置200连接。在一些实施例中，通信模块240可以通过近距离无线通信与读取设备进行连接，例如NFC，射频识别(RFID)、蓝牙、ZigBee、红外通信等，从而方便在检维修或梯次利用电芯筛选时快速获取电池系统150相关的充电数据和/或健康状态信息。

在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以是前述电池系统150的一部分。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以作为一个独立的额外装置加装到传统的电池系统，从而为传统的电池系统提供本地化的电池健康状态信息确定功能。需要说明的是，在一些实施例中，通过在传统电池系统的基础上加装电池健康状态信息确定装置200以实现本地化的电池健康状态信息确定功能，可以免于更换电池系统。

参照图3，在一些实施例中电池系统150可以包括电池模组151及BMS 152，其中，电池模组151和BMS 152可以包括通信接口(例如插接接口)，BMS 152可以通过该通信接口与电池模组151连接，并获取电池模组151在充电或放电过程中的电压、电流、温度、时间等参数。

电池健康状态信息确定装置200可以包括一个或多个通信接口，电池健康状态信息确定装置200可以通过该通信接口与电池模组151和/或BMS 152连接，并从电池模组151或BMS 152处获取与电池模组151相关的充电数据。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以连接在电池模组151与BMS 152之间。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以仅与电池模组151或BMS 152连接。

应当注意的是，以上描述仅仅是出于说明的目的而提供的，并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的描述，做出各种各样的变化和修改。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200中的一些组件可以被消除或集成到一个组件中，或者由其他组件替换。例如，获取模块210和通信模块240可以集成在一起。又例如，通信模块240可以分解为接收模块和发送模块。然而，这些变化和修改不会背离本申请的范围。

图4是根据本申请一些实施例所示的电池健康状态信息确定方法的示例性流程图。在一些实施例中，该方法可以由图2所示的电池健康状态信息确定装置200执行。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以是图1所示的电池系统150的一部分。

参照图4，在一些实施例中，电池健康状态信息确定方法可以包括如下步骤：

步骤410，获取电池系统相关的充电数据。

在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以获取电池系统150相关的充电数据。电池系统150可以是用于给电动汽车、电动自行车、电动摩托车或其他用电设备进行供电的供电装置。

在一些实施例中，当充电设备110为电池系统150提供充电服务时，电池健康状态信息确定装置200可以获取与电池系统150相关的充电数据。在一些实施例中，该充电数据可以包括单体电池、模组或整个电池系统150的充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据等中的至少一个。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200(例如，通信模块240)可以通过有线通信或无线通信的方式从电池系统150获取该充电数据。示例性的有线通信方式可以包括CAN通信，示例性的无线通信方式可以包括蓝牙、NFC、ZigBee等。在一些实施例中，当充电设备110为电池系统150提供充电服务时，通信模块240可以从电池系统150实时获取充电数据，并将充电数据实时发送至评估模块220。在充电过程中，评估模块220可以根据充电数据实时评估电池系统150的电池健康状态。在一些实施例中，当充电设备110为电池系统150提供充电服务时，通信模块240可以从电池系统150实时获取充电数据，并将充电数据存储在存储模块230中。评估模块220可以在充电结束后根据充电数据评估电池系统150的电池健康状态。

在一些实施例中，前述充电电压可以包括充电起始电压、充电过程特征电压、充电截止电压。其中，充电起始电压可以指充电开始时的输入电压；充电过程特征电压可以指充电过程中的输入电压的变化特征；充电截止电压可以指充电截止时的输入电压。在一些实施例中，该充电电压可以为恒压或变压。

在一些实施例中，充电电流可以为充电时的输入电流，该输入电流可以是变化的或恒定的。在一些实施例中，该充电电流可以为恒流。

在一些实施例中，充电时间可以指本次充电所用的时间。在一些实施例中，该充电时间可以与充电电流相结合，用于反映本次充电的总电量。

在一些实施例中，充电温度数据可以包括充电起始温度、充电过程温度权重。在一些实施例中，充电过程温度权重可以理解为充电过程中的充电起始温度这一因素在其健康状态评估中所占的比重。可以理解的是，电池温度与电池容量存在一定的联系，具体表现为：温度下降，电池容量也相应减小。换言之，即电池系统150的健康程度与充电起始温度、充电过程温度权重相关。因此，在一些实施例中，通过将充电起始温度、充电过程温度权重加入考虑可以使得对电池系统150的健康状态评估结果更加准确。在一些实施例中，该充电温度数据可以包括充电过程中的温度变化数据，通过充电过程中的温度变化数据可以反映充电过程中的异常。

在一些实施例中，充电过程温度权重可以随充电起始温度的变化而相应变化。例如，充电起始温度为8℃时，对应的充电过程温度权重可以为0.2；当充电起始温度为10℃时，对应的充电过程温度权重可以为0.21；当充电起始温度为11℃时，对应的充电过程温度权重可以为0.215。需要说明的是，以上关于充电起始温度和充电过程温度权重的对应关系仅为示例性说明，在本申请实施例中，充电起始温度与充电过程温度权重之间的对应关系可以是但不限于上述例举情况。

在一些实施例中，历史使用数据可以包括电池系统150的历史电池健康状态。在一些实施例中，历史使用数据还可以包括电池系统150的累计充放电量、充放电周期、充放电循环次数、充放电深度(单次充电量或放电量与电池容量的比值)、行驶里程、电池出厂时长等。在一些实施例中，电池系统150可以包括多个电芯(也可以称为单体电池)或电池模组，该历史使用数据可以包括与每一个电芯或电池模组分别对应的历史电池健康状态、累计充放电量、充放电周期、充放电循环次数、充放电深度、行驶里程、电池出厂时长等。在一些实施例中，电池系统150的历史使用数据可以上传至服务器120，充电设备可以基于电池系统150所对应的ID(例如电池编号、电池系统所对应的车架号等)或标识信息从服务器120获取电池系统150所对应的历史使用数据。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以从电池系统150的BMS获取该历史使用数据。

需要说明的是，电池系统150的历史使用数据可以在一定程度反映电池系统150当前的健康状态，因此，在一些实施例中，通过将电池系统150的历史使用数据加入考虑可以使得对电池系统150的健康状态评估结果更加准确。

步骤420，基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息。

在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以基于电池系统150的充电数据确定电池系统150的健康状态信息。在一些实施例中，该健康状态信息可以包括与电池系统150相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

在一些实施例中，该健康状态信息可以包括与每一个电芯或电池模组分别对应的容量偏移信息、SOH值、绝缘状态以及温度状态等。在一些实施例中，该健康状态信息也可以包括整个电池系统150的系统容量偏移信息、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态、温度状态以及SOH值。

在一些实施例中，容量偏移信息可以指电芯或模组的当前容量相对于标准容量的差值，用于表征电动汽车电池系统的一致性。在一些实施例中，该标准容量可以基于多个电芯或模组的平均容量确定。在一些实施例中，该标准容量可以基于最先充满电的电芯或模组的容量确定。在一些实施例中，该容量偏移信息可以基于前述充电数据得到。在一些实施例中，该容量偏移信息可以是单个电芯或电池模组所对应的容量偏移信息，也可以是多个电芯或电池模组构成的电池系统所对应的容量偏移信息。示例性的，参照图5和图6，在一些实施例中，可以先基于前述充电数据得到每一个电芯或电池模组的当前容量(即图5所示的模块容量)，然后将每一个电芯或模组的当前容量与前述标准容量相比较，得到如图6所示的每一个电芯或模组的容量偏移信息。

SOH(state-of-health)值可以用于表征电芯、模组或电池系统的健康状态，在一些实施例中，SOH值可以为实际容量与额定容量的比值。其中，实际容量可以指当前最大电池容量，该实际容量可能随使用时间、使用次数(即充放电循环次数)、使用环境温度、使用习惯等原因改变，换句话说，即SOH值可能随使用时间、使用次数、使用环境温度、使用习惯等原因变化。在一些实施例中，该SOH值可以基于前述充电数据得到。在一些实施例中，该SOH值可以是单个电芯或电池模组所对应的SOH值，也可以是多个电芯或电池模组构成的电池系统所对应的SOH值。

自放电一致性可以表征电池系统中的电芯或模组的荷电保持能力。通过自放电一致性可以知道，在无使用情况下电芯或模组中自动减少或消失的电量是否一致。在一些实施例中，该自放电一致性可以通过前述充电数据得到。

在一些实施例中，前述状态信息可以包括压差与内阻一致性，该压差与内阻一致性可以包括压差一致性以及内阻一致性。在一些实施例中，可以通过前述充电数据得到电池系统中各个电芯或模组之间的压差一致性及内阻一致性。例如，可以基于前述充电电压确定每一个电芯或模组对应的电压，然后基于该电压确定各个电芯或模组之间的压差。又例如，可以基于前述充电电压和充电电流确定每一个电芯或模组的内阻，然后基于该内阻确定各个电芯或模组之间的内阻一致性。

在一些实施例中，前述绝缘状态可以指充电对象与地之间的绝缘关系，也可以指充电对象与相邻物体(例如汽车车身)之间的绝缘关系。在一些实施例中，前述充电数据可以包括充电对象与其他物体之间的绝缘电压和/或绝缘电阻，通过该绝缘电压和/或绝缘电阻可以得到该充电对象的绝缘状态。

在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以将获取到的充电数据进行处理，获得电池系统150的前述健康状态信息，以据此判断电池系统150是否存在异常，并预测电池系统150潜在的故障风险。

在一些实施例中，前述健康状态信息还可以包括与电池系统150相关的阻抗信息，该阻抗信息可以用于表征电芯或电池模组的充放电性能以及电池系统的一致性。在一些实施例中，阻抗信息可以是单个电芯或电池模组所对应的阻抗信息，也可以是多个电芯或电池模组构成的电池系统所对应的阻抗信息。在一些实施例中，该阻抗信息可以基于电池系统150相关的充电电压及充电电流得到。示例性的，参照图7，在一些实施例中，最小DCR(直流阻抗)为0.154mΩ，最大DCR为0.173mΩ，模块平均DCR为0.163mΩ，模块之间最大DCR差异为12％左右，可以表示当前电池系统的一致性相对较好。

在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以采用训练好的机器学习模型(评估模型)对获取到的充电数据进行处理，以确定电池系统150相关的健康状态信息。在一些实施例中，该机器学习模型可以预先配置在电池健康状态信息确定装置200本地(例如，存储在存储模块230中)，或在启动充电服务时从服务器120获取。

在一些实施例中，该机器学习模型可以包括神经网络、迁移学习、梯度提升决策树等中的一种或其任意组合。

在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以基于电池系统150的类型确定与其匹配的机器学习模型。例如，在一些实施例中，可以根据电池类型(如锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池和钠硫蓄电池等)或电池容量等级/电压等级/电流等级将电池系统150分为不同的类型，然后分别配置对应的机器学习模型。当电池健康状态信息确定装置200对电池系统150的充电数据进行处理时，可以根据电池系统150的类型获取相应的机器学习模型对充电数据进行处理，从而更好地适应不同电池系统150之间的差异性，确保其处理得到的健康状态信息的准确性。

需要说明的是，上述机器学习模型可以通过若干样本训练得到。在一些实施例中，机器学习模型的训练可以由电池健康状态信息确定装置200(例如，评估模块220)执行。在一些实施例中，机器学习模型的训练也可以由服务器120或其他设备执行。

在一些实施例中，可以定期对评估模型进行更新。模型更新可以由电池健康状态信息确定装置200(例如，评估模块220)执行，也可以由服务器120或其他设备执行。更新后的模型可以发送至电池健康状态信息确定装置200。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以从服务器或其它设备(例如，移动存储设备)获取更新模型的程序，根据更新模型的程序对本地存储的评估模型进行更新。

步骤430，将所述健康状态信息发送给服务器。

在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200在基于电池系统150相关的充电数据确定其对应的健康状态信息后，可以将该健康状态信息(例如容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态)发送给服务器120。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200可以将电池系统150的充电数据以及健康状态信息一同发送至服务器120，以便于远程监控电池系统150的当前状态。在一些实施例中，充电设备110可以将前述健康状态信息以及电池系统150对应的ID或标识信息一同发送至服务器。

在一些实施例中，服务器120可以对电芯或电池模组的健康状态信息进行进一步处理，例如，可以设置一个或多个预设阈值，在检测到电池系统150中的某一个电芯或电池模组的状态不符合预设阈值时(例如，小于或大于预设阈值)，则判断该电芯或电池模组异常，提示需要对其进行维修或更换。

在一些实施例中，服务器120基于电池健康状态信息确定装置200发送的健康状态信息判断出存在异常时，可以进一步地确定存在异常的电芯或电池模组所对应的ID或标识信息，然后基于ID或标识信息确定异常电芯或电池模组所在的位置，以便于后续的维修或更换。

在一些实施例中，服务器120可以基于接收到的状态数据进行进一步处理以监控电池系统150的运行状态。例如，在一些实施例中，服务器120可以将接收到的健康状态信息转化为监控图表。在一些实施例中，服务器120可以基于接收到的健康状态信息预测电池系统150的故障风险，并在预测到电池系统150可能存在故障风险时作出相应的预警。

在一些实施例中，终端160可以从服务器120获取电池系统150的充电数据和/或状态数据。在一些实施例中，电池健康状态信息确定装置200也可以直接将电池系统150的充电数据和/或状态数据发送至终端160。在一些实施例中，终端160可以通过输出模块(例如显示屏)显示电池系统150的充电数据和/或状态数据，和/或根据状态数据发出预警提示。在一些实施例中，终端160可以包括上述读取设备。

应当注意的是，以上关于电池健康状态信息确定方法及其流程的描述，仅出于说明的目的而提供，并非旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本申请的描述，做出各种各样的修正和改变。然而，这些修正和改变不会背离本申请的范围。

本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于：

(1)在电池系统中集成电池健康状态信息确定装置或加装电池健康状态信息确定装置，实现本地化评估电池健康状态信息。

(2)电池健康状态信息确定装置将电池健康状态信息结果通过有线或无线方式传输至远程数据平台或监控系统，远程数据平台或监控系统无需进行电池状态评估，减小了远程数据平台或监控系统对数据处理和计算负荷，降低了远程数据平台或监控系统搭建与运营成本。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种电池系统，其特征在于，包括：

至少一个电池模组，所述电池模组包括至少一个电芯；

至少一个存储介质，包括一组指令；以及

与所述至少一个存储介质通信的一个或以上处理器，其中，当执行所述指令时，所述一个或以上处理器用于：

获取与所述电池系统相关的充电数据，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据中的至少一个；以及

基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息；其中，所述健康状态信息包括与所述电池系统相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

2.如权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述系统还包括通信模块，所述通信模块用于与读取设备通信连接，以使所述读取设备通过所述通信模块读取所述健康状态信息。

3.如权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息，包括：

通过预先配置的训练好的机器学习模型对所述充电数据进行处理，以确定所述健康状态信息，所述机器学习模型存储在所述存储介质中。

4.如权利要求1所述的电池系统，其特征在于，所述基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息，包括：

从服务器获取训练好的机器学习模型；

通过所述机器学习模型对所述充电数据进行处理，以确定所述健康状态信息。

5.如权利要求1-4中任一项所述的电池系统，其特征在于，所述充电电压包括充电起始电压、充电过程特征电压、充电截止电压中的至少一个；所述充电温度数据包括充电起始温度、充电过程温度权重中的至少一个；所述历史使用数据包括累计充放电量、累计充放电次数、历史电池健康状态中的至少一个。

6.如权利要求1所述的电池系统，其特征在于，进一步包括：

一个或多个传感器，用于检测所述充电电压、所述充电电流、所述充电温度中的至少一个；

电池管理系统，用于管理所述电池系统的充放电行为；

供电模块，用于利用所述电池系统存储的电能，为所述电池系统的至少一个部件供电。

7.如权利要求3或4所述的电池系统，其特征在于，所述一个或以上处理器还用于：

对所述机器学习模型进行更新。

8.一种电池健康状态信息确定装置，用于设置在电池系统中预估与所述电池系统相关的健康状态信息，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取与所述电池系统相关的充电数据，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据中的至少一个；

评估模块，用于基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息；其中，所述健康状态信息包括与所述电池系统相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置包括存储模块以及通信模块，所述存储模块用于存储所述健康状态信息，所述通信模块用于与读取设备通信连接，以使所述读取设备通过所述通信模块读取存储于所述存储模块的所述健康状态信息。

10.一种电池健康状态信息确定方法，由电池系统中的处理器执行，所述电池系统包括至少一个电池模组，所述电池模组包括至少一个电芯，其特征在于，包括：

获取与所述电池系统相关的充电数据，所述充电数据包括充电电压、充电电流、充电时间、充电温度数据以及历史使用数据中的至少一个；以及

基于所述充电数据确定与所述电池系统相关的健康状态信息；其中，所述健康状态信息包括与所述电池系统相关的容量偏移信息、SOH值、自放电一致性、压差与内阻一致性、绝缘状态以及温度状态中的一个或多个。

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