CN114695990A - 一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、设备及介质 - Google Patents

一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、设备及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114695990A
CN114695990A CN202011601484.7A CN202011601484A CN114695990A CN 114695990 A CN114695990 A CN 114695990A CN 202011601484 A CN202011601484 A CN 202011601484A CN 114695990 A CN114695990 A CN 114695990A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
capacity
battery system
circuit voltage
open
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
Application number
CN202011601484.7A
Other languages
English (en)
Inventor
钟雄武
彭再武
黄河
刘进程
沈文喆
周艳辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CRRC Electric Vehicle Co Ltd
Original Assignee
CRRC Electric Vehicle Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CRRC Electric Vehicle Co Ltd filed Critical CRRC Electric Vehicle Co Ltd
Priority to CN202011601484.7A priority Critical patent/CN114695990A/zh
Publication of CN114695990A publication Critical patent/CN114695990A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44—Methods for charging or discharging
    • H01M10/441—Methods for charging or discharging for several batteries or cells simultaneously or sequentially

Abstract

本申请公开了一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，该电池系统包括若干个串联的电池，该方法包括：获取电池系统在充电过程中各电池的充电状态数据；基于充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值；判断是否存在开路电压值小于Vth2的电池；Vth2为同型号电池的容量衰减显著变化区间的右端点；若是，则判定电池系统的电池容量不均衡；若否，则判定电池系统的电池容量均衡。本申请基于电池系统的充电状态数据，可在线计算各电池在充电截止时的开路电压值的大小，进而获取各电池的容量衰减情况，对电池系统的容量均衡性做出准确判断，以便及时进行维修或更换，保障电池系统的安全使用的稳定性。

Description

一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、设备及介质
技术领域
本申请涉及电池管理技术领域，特别涉及一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
背景技术
如今，锂离子(Li-ion)电池作为电动汽车和电站的主要储能设备之一，在交通电气化和可再生能源系统中发挥着关键作用。
一般而言，一套电池系统是由数十乃至上千个电池单体通过复杂的串并联结构堆积而成。一个或几个电芯容量的衰减过大、荷电状态(SOC)过高/低都会造成电池系统总可用容量的显著降低。因此，准确识别电池系统中各电池单体的不同容量衰减程度，并进行维护或更换是保证电池系统长期高效稳定工作的重要手段。
鉴于此，提供一种解决上述技术问题的方案，已经是本领域技术人员所亟需关注的。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以便有效识别电池系统中电池容量的不同衰减程度，对电池系统的容量均衡性进行判断。
为解决上述技术问题，一方面，本申请公开了一种电池系统的容量均衡判断方法，所述电池系统包括若干个串联的电池，所述方法包括：
获取所述电池系统在充电过程中各电池的充电状态数据；
基于所述充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值；
判断是否存在开路电压值小于Vth2的电池；Vth2为同型号电池的容量衰减显著变化区间的右端点；
若是，则判定所述电池系统的电池容量不均衡；
若否，则判定所述电池系统的电池容量均衡。
可选地，在所述判定所述电池系统的电池容量不均衡之后，还包括：
计算开路电压值小于Vth2的电池的数量占比，作为所述电池系统的不均衡比例指标。
可选地，在所述判定所述电池系统的电池容量不均衡之后，还包括：
根据各电池在充电结束时的所述开路电压值，计算各电池的不均衡程度指标；
计算各电池的不均衡程度指标的平均值，作为所述电池系统的不均衡程度平均指标。
可选地，所述根据各电池在充电结束时的所述开路电压值计算各电池的不均衡程度指标，包括：
若所述开路电压值不小于Vth2，则将不均衡程度指标确定为1；
若所述开路电压值取值在[0.1·k·Vth2，0.1·(k+1)·Vth2]内，则将不均衡程度指标确定为0.1·k；其中，k＝0，1，…，9。
可选地，所述基于所述充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值，包括：
基于样本测试数据建立同型号电池的直流内阻估计模型；
基于下述归一化计算公式获取充电结束时的所述开路电压值：
OCV(T，SOC)＝V–I*R(T，SOC)；
其中，V为电池电压；I为电池电流；T为温度；SOC为电池荷电状态；OCV(T，SOC)为开路电压值；R(T，SOC)为直流内阻估计值。
可选地，所述容量衰减显著变化区间预先通过下述过程而确定：
基于样本测试数据建立同型号电池的开路电压估计模型；
对同型号电池进行多次循环充放电测试，在充电过程中监测电池容量并计算开路电压估计值；
生成不同循环充放电次数下的IC曲线并确定各个曲线峰值；其中，所述IC曲线的纵坐标为所述电池容量对所述开路电压估计值的求导值，横坐标为所述开路电压估计值；
将不同循环充放电次数下变化最显著的曲线峰值确定为目标峰值；
将所述目标峰值的电压变化区间确定为所述容量衰减显著变化区间。
又一方面，本申请公开了一种电池系统的容量均衡判断装置，所述电池系统包括若干个串联的电池，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述电池系统在充电过程中各电池的充电状态数据；
计算模块，用于基于所述充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值；
判断模块，用于判断是否存在开路电压值小于Vth2的电池；Vth2为同型号电池的容量衰减显著变化区间的右端点；若是，则判定所述电池系统的电池容量不均衡；若否，则判定所述电池系统的电池容量均衡。
可选地，还包括：
分析模块，用于在所述判断模块判定所述电池系统的电池容量不均衡之后，计算开路电压值小于Vth2的电池的数量占比，作为所述电池系统的不均衡比例指标。
可选地，所述分析模块还用于：
根据各电池在充电结束时的所述开路电压值，计算各电池的不均衡程度指标；计算各电池的不均衡程度指标的平均值，作为所述电池系统的不均衡程度平均指标。
可选地，所述分析模块在根据各电池在充电结束时的所述开路电压值计算各电池的不均衡程度指标时，具体用于：
若所述开路电压值不小于Vth2，则将不均衡程度指标确定为1；
若所述开路电压值取值在[0.1·k·Vth2，0.1·(k+1)·Vth2]内，则将不均衡程度指标确定为0.1·k；其中，k＝0，1，…，9。
可选地，所述计算模块在基于所述充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值时，具体用于：
基于样本测试数据建立同型号电池的直流内阻估计模型；基于下述归一化计算公式获取充电结束时的所述开路电压值：
OCV(T，SOC)＝V–I*R(T，SOC)；
其中，V为电池电压；I为电池电流；T为温度；SOC为电池荷电状态；OCV(T，SOC)为开路电压值；R(T，SOC)为直流内阻估计值。
可选地，所述容量衰减显著变化区间预先通过下述过程而确定：
基于样本测试数据建立同型号电池的开路电压估计模型；
对同型号电池进行多次循环充放电测试，在充电过程中监测电池容量并计算开路电压估计值；
生成不同循环充放电次数下的IC曲线并确定各个曲线峰值；其中，所述IC曲线的纵坐标为所述电池容量对所述开路电压估计值的求导值，横坐标为所述开路电压估计值；
将不同循环充放电次数下变化最显著的曲线峰值确定为目标峰值；
将所述目标峰值的电压变化区间确定为所述容量衰减显著变化区间。
又一方面，本申请还公开了一种电子设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种电池系统的容量均衡判断方法的步骤。
又一方面，本申请还公开了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程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种电池系统的容量均衡判断方法的步骤。
本申请所提供的电池系统的容量均衡判断方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质所具有的有益效果是：本申请基于电池系统的充电状态数据，可在线计算各电池在充电截止时的开路电压值的大小，进而获取各电池的容量衰减情况，对电池系统的容量均衡性做出准确判断，以便及时对故障的电池单体进行维修或更换，保障电池系统的安全使用的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。
图1为本申请实施例公开的一种电池系统的容量均衡判断方法的流程图；
图2为本申请实施例公开的一种电池容量随循环充放电次数的衰减曲线图；
图3为本申请实施例公开的一种电池在不同循环充放电次数下的充电电压曲线图；
图4为本申请实施例公开的一种IC曲线的示意图；
图5为本申请实施例公开的一种电池系统的容量均衡判断装置的结构框图；
图6为本申请实施例公开的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
本申请的核心在于提供一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质，以便有效识别电池系统中电池容量的不同衰减程度，对电池系统的容量均衡性进行判断。
为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，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介绍。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。
当前，锂离子(Li-ion)电池作为电动汽车和电站的主要储能设备之一，在交通电气化和可再生能源系统中发挥着关键作用。一般而言，一套电池系统是由数十乃至上千个电池单体通过复杂的串并联结构堆积而成。一个或几个电芯容量的衰减过大、荷电状态(SOC)过高/低都会造成电池系统总可用容量的显著降低。因此，准确识别电池系统中各电池单体的不同容量衰减程度，并进行维护或更换是保证电池系统长期高效稳定工作的重要手段。鉴于此，本申请提供了一种电池系统的容量均衡判断方案，可有效解决上述问题。
参见图1所示，本申请实施例公开了一种电池系统的容量均衡判断方法，该电池系统包括若干个串联的电池，该方法主要包括：
S101：获取电池系统在充电过程中各电池的充电状态数据。
S102：基于充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值。
S103：判断是否存在开路电压值小于Vth2的电池；若是，则进入S104；若否，则进入S105；Vth2为同型号电池的容量衰减显著变化区间的右端点。
S104：判定电池系统的电池容量不均衡。
S105：判定电池系统的电池容量均衡。
具体地，本申请实施例所提供的电池系统的容量均衡判断方法，可以应用于动力电池的电池管理系统、车载检测终端设备或者云平台中。
如前所述，一套电池系统一般是由数十乃至上千个电池单体通过复杂的串并联结构堆积而成的，也就是说，一套电池系统中必定包括若干个串联的电池。一个电池单体的电压一般低于4V，一套电池系统需要通过将数十、数百个电池串联以达到500～1500V的电压平台。
容易理解的是，因不同电池单体间的容量衰减情况不一致，其电池电压也不一致。对于具有串联结构的电池系统，在一个完整的充电过程中，电压高的电池单体会先被充满电，从而触发电池管理系统执行充电截止动作，这时，电压低的电池单体将因为充电截止动作而没有充满电。
电池系统串联结构中不同容量衰减情况的电池，在电池系统执行充电截止动作后所充到的电压大小不同。为了统一对各电池进行容量均衡判断，本申请具体以各电池的开路电压值为判断依据，根据各电池在充电结束后的开路电压值分布情况来评判各电池的容量均衡情况。
具体地，[Vth1，Vth2]为同型号电池的容量衰减显著变化区间。需要说明的是，容量衰减显著变化区间是电池开路电压的一个取值区间，当电池的开路电压位于该取值区间内期间，可明显看出电池的容量衰减情况随着循环充放电次数的不同而显著变化，即，不同循环充放电次数下的dQ/dV-V曲线将在这一预设电压区间内出现明显的不重合现象。其中，Q表示电池容量，V为电池电压。容量衰减显著变化区间对应于电池的充电电压曲线中的充电电压平台期。
申请人通过大量数据研究发现，在由同一批型号电池单体构成的电池串联结构中，容量衰减较小可以忽略的电池单体，其在充电截止后的开路电压值能够达到Vth2以上，而容量衰减较大无法忽略的电池单体，其在充电截止后的开路电压值则一般无法达到Vth2。
如此，本申请具体以Vth2为临界值，来对各电池单体的容量均衡情况进行判断：若部分电池单体在充电截止后的开路电压值低于Vth2，则可判定电池系统存在电池容量不均衡的情况；若所有电池单体在充电截止后的开路电压值均不低于Vth2，则可判定电池系统的电池容量均衡性较好。
容易理解的是，当得到电池容量不均衡的判定后，则可进一步进行电池容量不均衡预警，以便运营人员及时对容量衰减较大的电池单体进行维修或者更换，以保障电池系统长期高效工作的稳定性。
可见，本申请所提供的电池系统的容量均衡判断方法，基于电池系统的充电状态数据，可在线计算各电池在充电截止时的开路电压值的大小，进而获取各电池的容量衰减情况，对电池系统的容量均衡性做出准确判断，以便及时对故障的电池单体进行维修或更换，保障电池系统的安全使用的稳定性。
作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电池系统的容量均衡判断方法在上述内容的基础上，在判定电池系统的电池容量不均衡之后，还包括：
计算开路电压值小于Vth2的电池的数量占比，作为该电池系统的不均衡比例指标。
容易理解的是，电池系统的不均衡比例指标用以衡量SOC不均衡情况的覆盖面，并具体可以以充电截止时开路电压值小于Vth2的电池数量占电池系统中电池总数量的比值来作为不均衡比例指标。
作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电池系统的容量均衡判断方法在上述内容的基础上，在判定电池系统的电池容量不均衡之后，还包括：
根据各电池在充电结束时的开路电压值，计算各电池的不均衡程度指标；
计算各电池的不均衡程度指标的平均值，作为该电池系统的不均衡程度平均指标。
具体地，当判定电池系统的电池容量不均衡之后，本实施例还进一步给出了用于评价该电池系统容量整体不均衡程度的指标即不均衡程度平均指标。具体地，根据每个衰减电池在充电截止时的开路电压值大小，可为其确定对应的不均衡程度指标。各个电池的不均衡程度指标再经加权平均计算后，得到的结果即可作为电池系统的不均衡程度平均指标。
作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电池系统的容量均衡判断方法在上述内容的基础上，根据各电池在充电结束时的开路电压值计算各电池的不均衡程度指标，包括：
若开路电压值不小于Vth2，则将不均衡程度指标确定为1；
若开路电压值取值在[0.1·k·Vth2，0.1·(k+1)·Vth2]内，则将不均衡程度指标确定为0.1·k；其中，k＝0，1，…，9。
具体地，在本实施例给出的计算各电池不均衡程度指标的方法中，具体将充电结束时的开路电压值不小于Vth2的电池对应的不均衡程度指标确定为1；而对于其他充电结束时的开路电压值不小于Vth2的电池，视其开路电压值的不同，可将不均衡程度指标取为0.9、0.8、……、0.1、0等。
例如，若电池在充电结束时的开路电压值在[0.9·Vth2，Vth2]内，则可将不均衡程度指标取为0.9；若电池在充电结束时的开路电压值在[0.8·Vth2，0.9·Vth2]内，则可将不均衡程度指标取为0.8；若电池在充电结束时的开路电压值在[0.7·Vth2，0.8·Vth2]内，则可将不均衡程度指标取为0.7；以此类推。
作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电池系统的容量均衡判断方法在上述内容的基础上，基于充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值，包括：
基于样本测试数据建立同型号电池的直流内阻估计模型；
基于下述归一化计算公式获取充电结束时的开路电压值：
OCV(T，SOC)＝V–I*R(T，SOC)；
其中，V为电池电压；I为电池电流；T为温度；SOC为电池荷电状态；OCV(T，SOC)为开路电压值；R(T，SOC)为直流内阻估计值。
其中，需要说明的是，对于直流内阻估计模型，可具体基于对已知容量的样本电池进行直流内阻相关测试以建立特征数据库，记录在不同温度、不同荷电状态下的测试数据，进而基于对直流内阻的样本测试数据建立直流内阻估计模型：
R(T，SOC)＝Function1(T，SOC)。
作为一种具体实施例，本申请实施例所提供的电池系统的容量均衡判断方法在上述内容的基础上，容量衰减显著变化区间预先通过下述过程而确定：
基于样本测试数据建立同型号电池的开路电压估计模型；
对同型号电池进行多次循环充放电测试，在充电过程中监测电池容量并计算开路电压估计值；
生成不同循环充放电次数下的IC曲线并确定各个曲线峰值；其中，IC曲线的纵坐标为电池容量对开路电压估计值的求导值，横坐标为开路电压估计值；
将不同循环充放电次数下变化最显著的曲线峰值确定为目标峰值；
将目标峰值的电压变化区间确定为容量衰减显著变化区间。
具体地，电池在实际使用过程中其电池容量会逐渐衰减。具体可参考图2，图2为本申请实施例公开的一种电池容量随循环充放电次数的衰减曲线图。同时，申请人在实际应用中还发现，随着电池循环充放电次数的增加，电池的充电电压曲线也发生变化，主要表现为充电电压平台期缩短。具体可参考图3，图3为本申请实施例公开的一种电池在不同循环充放电次数下的充电电压曲线图。
对此，申请人通过结合上述两个变化曲线进行综合分析而得到，与循环充放电次数相关的充电电压平台期的变化与电池容量的衰减有着一定的对应关系。由此，本申请利用电池的充电电压平台来判断电池的容量衰减均衡性。
其中，开路电压估计模型可具体采用上述内容中所使用的OCV(T，SOC)＝V–I*R(T，SOC)这一精确模型。当然，为了简化计算，本领域技术人员也可以基于对已知容量的样本电池进行相关参数测试以建立特征数据库，记录在不同温度、不同荷电状态下的测试数据，进而基于对开路电压的样本测试数据建立开路电压估计模型：
OCV(T，SOC)＝Function2(T，SOC)。
如前所述，电池的充电电压平台期的长短与容量的衰减存在一定的关系。为了确定与充电电压平台期对应的容量衰减显著变化区间，本申请绘出在不同循环充放电次数下电池容量对开路电压估计值的求导值dQ/dV-V曲线，又称IC曲线。其中，Q表示电池容量，V为电池电压。
具体可参见图4，图4为本申请实施例公开的一种IC曲线的示意图。如图4所示，dQ/dV-V曲线中出现了三个曲线峰值：peak1、peak2、peak3。其中，随着循环充放电次数的增加，曲线峰值peak2的变化最明显，曲线的不重合度最大，所跨越的电压区间宽度最大。由此，曲线峰值peak2即为目标峰值；而该目标峰值peak2所跨越的电压变化区间即被确定为容量衰减显著变化区间。
参见图5所示，本申请实施例公开了一种电池系统的容量均衡判断装置，电池系统包括若干个串联的电池，该装置包括：
获取模块201，用于获取电池系统在充电过程中各电池的充电状态数据；
计算模块202，用于基于充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值；
判断模块203，用于判断是否存在开路电压值小于Vth2的电池；Vth2为同型号电池的容量衰减显著变化区间的右端点；若是，则判定电池系统的电池容量不均衡；若否，则判定电池系统的电池容量均衡。
可见，本申请实施例所公开的电池系统的容量均衡判断装置，基于电池系统的充电状态数据，可在线计算各电池在充电截止时的开路电压值的大小，进而获取各电池的容量衰减情况，对电池系统的容量均衡性做出准确判断，以便及时对故障的电池单体进行维修或更换，保障电池系统的安全使用的稳定性。
关于上述电池系统的容量均衡判断装置的具体内容，可参考前述关于电池系统的容量均衡判断方法的详细介绍，这里就不再赘述。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的电池系统的容量均衡判断装置在上述内容的基础上，还包括：
分析模块，用于在判断模块判定电池系统的电池容量不均衡之后，计算开路电压值小于Vth2的电池的数量占比，作为所述电池系统的不均衡比例指标。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的电池系统的容量均衡判断装置在上述内容的基础上，分析模块还用于：
在判断模块判定电池系统的电池容量不均衡之后，根据各电池在充电结束时的开路电压值，计算各电池的不均衡程度指标；计算各电池的不均衡程度指标的平均值，作为该电池系统的不均衡程度平均指标。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的电池系统的容量均衡判断装置在上述内容的基础上，分析模块在根据各电池在充电结束时的开路电压值计算各电池的不均衡程度指标时，具体用于：
若开路电压值不小于Vth2，则将不均衡程度指标确定为1；
若开路电压值取值在[0.1·k·Vth2，0.1·(k+1)·Vth2]内，则将不均衡程度指标确定为0.1·k；其中，k＝0，1，…，9。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的电池系统的容量均衡判断装置在上述内容的基础上，计算模块202在基于充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值时，具体用于：
基于样本测试数据建立同型号电池的直流内阻估计模型；基于下述归一化计算公式获取充电结束时的开路电压值：
OCV(T，SOC)＝V–I*R(T，SOC)；
其中，V为电池电压；I为电池电流；T为温度；SOC为电池荷电状态；OCV(T，SOC)为开路电压值；R(T，SOC)为直流内阻估计值。
作为一种具体实施例，本申请实施例所公开的电池系统的容量均衡判断装置在上述内容的基础上，容量衰减显著变化区间预先通过下述过程而确定：
基于样本测试数据建立同型号电池的开路电压估计模型；
对同型号电池进行多次循环充放电测试，在充电过程中监测电池容量并计算开路电压估计值；
生成不同循环充放电次数下的IC曲线并确定各个曲线峰值；其中，IC曲线的纵坐标为电池容量对开路电压估计值的求导值，横坐标为开路电压估计值；
将不同循环充放电次数下变化最显著的曲线峰值确定为目标峰值；
将目标峰值的电压变化区间确定为容量衰减显著变化区间。
参见图6所示，本申请实施例公开了一种电子设备，包括：
存储器301，用于存储计算机程序；
处理器302，用于执行所述计算机程序以实现如上所述的任一种电池系统的容量均衡判断方法的步骤。
进一步地，本申请实施例还公开了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程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如上所述的任一种电池系统的容量均衡判断方法的步骤。
关于上述电子设备和计算机可读存储介质的具体内容，可参考前述关于电池系统的容量均衡判断方法的详细介绍，这里就不再赘述。
本申请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。对于实施例公开的设备而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需说明的是，在本申请文件中，诸如“第一”和“第二”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者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。此外，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。
以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电池系统的容量均衡判断方法，其特征在于，所述电池系统包括若干个串联的电池，所述方法包括：
获取所述电池系统在充电过程中各电池的充电状态数据；
基于所述充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值；
判断是否存在开路电压值小于Vth2的电池；Vth2为同型号电池的容量衰减显著变化区间的右端点；
若是，则判定所述电池系统的电池容量不均衡；
若否，则判定所述电池系统的电池容量均衡。
2.根据权利要求1所述的电池系统的容量均衡判断方法，其特征在于，在所述判定所述电池系统的电池容量不均衡之后，还包括：
计算开路电压值小于Vth2的电池的数量占比，作为所述电池系统的不均衡比例指标。
3.根据权利要求2所述的电池系统的容量均衡判断方法，其特征在于，在所述判定所述电池系统的电池容量不均衡之后，还包括：
根据各电池在充电结束时的所述开路电压值，计算各电池的不均衡程度指标；
计算各电池的不均衡程度指标的平均值，作为所述电池系统的不均衡程度平均指标。
4.根据权利要求3所述的电池系统的容量均衡判断方法，其特征在于，所述根据各电池在充电结束时的所述开路电压值计算各电池的不均衡程度指标，包括：
若所述开路电压值不小于Vth2，则将不均衡程度指标确定为1；
若所述开路电压值取值在[0.1·k·Vth2，0.1·(k+1)·Vth2]内，则将不均衡程度指标确定为0.1·k；其中，k＝0，1，…，9。
5.根据权利要求1所述的电池系统的容量均衡判断方法，其特征在于，所述基于所述充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值，包括：
基于样本测试数据建立同型号电池的直流内阻估计模型；
基于下述归一化计算公式获取充电结束时的所述开路电压值：
OCV(T，SOC)＝V–I*R(T，SOC)；
其中，V为电池电压；I为电池电流；T为温度；SOC为电池荷电状态；OCV(T，SOC)为开路电压值；R(T，SOC)为直流内阻估计值。
6.根据权利要求5所述的电池系统的容量均衡判断方法，其特征在于，所述容量衰减显著变化区间预先通过下述过程而确定：
基于样本测试数据建立同型号电池的开路电压估计模型；
对同型号电池进行多次循环充放电测试，在充电过程中监测电池容量并计算开路电压估计值；
生成不同循环充放电次数下的IC曲线并确定各个曲线峰值；其中，所述IC曲线的纵坐标为所述电池容量对所述开路电压估计值的求导值，横坐标为所述开路电压估计值；
将不同循环充放电次数下变化最显著的曲线峰值确定为目标峰值；
将所述目标峰值的电压变化区间确定为所述容量衰减显著变化区间。
7.一种电池系统的容量均衡判断装置，其特征在于，所述电池系统包括若干个串联的电池，所述装置包括：
获取模块，用于获取所述电池系统在充电过程中各电池的充电状态数据；
计算模块，用于基于所述充电状态数据计算各电池在充电结束时的开路电压值；
判断模块，用于判断是否存在开路电压值小于Vth2的电池；Vth2为同型号电池的容量衰减显著变化区间的右端点；若是，则判定所述电池系统的电池容量不均衡；若否，则判定所述电池系统的电池容量均衡。
8.根据权利要求7所述的电池系统的容量均衡判断装置，其特征在于，还包括：
分析模块，用于在所述判断模块判定所述电池系统的电池容量不均衡之后，根据各电池在充电结束时的所述开路电压值，计算各电池的不均衡程度指标；计算各电池的不均衡程度指标的平均值，作为所述电池系统的不均衡程度平均指标。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1至6任一项所述的电池系统的容量均衡判断方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时用以实现如权利要求1至6任一项所述的电池系统的容量均衡判断方法的步骤。
CN202011601484.7A 2020-12-29 2020-12-29 一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、设备及介质 Pending CN114695990A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011601484.7A CN114695990A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、设备及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011601484.7A CN114695990A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、设备及介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114695990A true CN114695990A (zh) 2022-07-01

Family

ID=82132119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011601484.7A Pending CN114695990A (zh) 2020-12-29 2020-12-29 一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、设备及介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114695990A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116404727A (zh) * 2023-06-02 2023-07-07 瑞浦兰钧能源股份有限公司 二次电池的管理方法和管理系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116404727A (zh) * 2023-06-02 2023-07-07 瑞浦兰钧能源股份有限公司 二次电池的管理方法和管理系统
CN116404727B (zh) * 2023-06-02 2023-09-19 瑞浦兰钧能源股份有限公司 二次电池的管理方法和管理系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106443474B (zh) 一种动力电池系统寿命衰退特征快速识别的方法
Lai et al. Electrical behavior of overdischarge-induced internal short circuit in lithium-ion cells
CN101907688B (zh) 一种锂离子电池电性能一致性的检测方法
CN103792495B (zh) 基于德尔菲法和灰色关联理论的电池性能评价方法
JP4759795B2 (ja) 二次電池の残存容量検知方法
Zheng et al. Fault identification and quantitative diagnosis method for series-connected lithium-ion battery packs based on capacity estimation
EP3594705B1 (en) Method and device for estimating service capacity and state of health of minimum battery cell and battery system
CN102590751A (zh) 动力电池包一致性评估方法和装置
CN113109729B (zh) 基于加速老化试验与实车工况的车用动力电池soh评估方法
CN109116242A (zh) 一种动力电池的数据处理方法和装置
CN116027199B (zh) 基于电化学模型参数辨识检测电芯全寿命内短路的方法
CN104950263A (zh) 汽车动力电池soc的估算方法
CN110544801A (zh) 基于健康状态的电池组双目标自适应均衡控制方法
CN104237802A (zh) 一种锂离子电池低温性能一致性的检测方法
CN111580003A (zh) 一种基于阻抗谱的二次电池不一致性鉴别方法及装置
CN103217651A (zh) 一种蓄电池荷电状态的估算方法和系统
CN110988699A (zh) 一种梯次利用锂电池储能单元的状态诊断方法及装置
CN111257770B (zh) 一种电池包功率估算方法
CN110988728B (zh) 一种锂电池包内部连接异常快速诊断方法
CN111965557A (zh) 一种后备电源可靠性的评估方法和装置
CN108693478A (zh) 一种锂离子动力电池的漏液检测方法
CN106004481A (zh) 一种混合动力汽车电池组soh值估算方法
CN114695990A (zh) 一种电池系统的容量均衡判断方法、装置、设备及介质
CN116930786A (zh) 电池动态异常检测方法、装置、存储介质及电子设备
CN112448044A (zh) 电池组及其均衡方法和均衡装置

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