CN115184802A - 电池soc-ocv曲线的测试方法及存储介质、电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池SOC‑OCV曲线的测试方法及存储介质、电子设备，所述方法包括：在待测温度下将充满电的电池放电至放电截止电压N次，并记录电池在每次放电过程中放电电量，得到电池在待测温度下的N个标定容量；根据N个标定容量，得到电池在待测温度下的最终标定容量；在待测温度下将充满电的电池放电n次，并记录每次的放电容量和每次放电结束静置后电池的电压值，其中，n个放电容量的加和为最终标定容量；根据n个放电容量及其对应的n个电压值，得到电池的SOC‑OCV曲线，并对末端OCV进行扩展，得到优化后的SOC‑OCV曲线。由此，该方法，使得到的SOC‑OCV曲线更接近实际工况，从而提高基于SOC‑OCV曲线评估电池容量的准确率。

Description

电池SOC-OCV曲线的测试方法及存储介质、电子设备
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种电池SOC-OCV曲线的测试方法，一种计算机可读存储介质和一种电子设备。
背景技术
目前的锂电池SOC(State of Charge，荷电状态)-OCV(Open Circuit Voltage，开路电压)测试方法是在特定的温度下以特定电流对电池进行容量标定，取一次或多次标定容量的均值作为该电池标定容量，然后以标定容量为基准，进行SOC-OCV测试，每放出一定容量，进行静置，直至电池达到空电状态。然而，电池在标定时是一次性连续放电，但是在进行SOC-OCV测试时为多步间歇放电，这造成了锂电池的SOC-OCV测试容量和标定容量不一致，进而导致在使用SOC-OCV曲线进行电池容量评估时准确率下降。
发明内容
本发明至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种电池SOC-OCV曲线的测试方法，使得到的SOC-OCV曲线更接近实际工况，从而提高基于SOC-OCV曲线评估电池容量的准确率。
本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。
为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出一种电池SOC-OCV曲线的测试方法，所述方法包括：在待测温度下将充满电的电池放电至放电截止电压N次，并记录所述电池在每次放电过程中放电电量，得到所述电池在所述待测温度下的N个标定容量；根据所述N个标定容量，得到所述电池在所述待测温度下的最终标定容量；在所述待测温度下将充满电的电池放电n次，并记录每次的放电容量和每次放电结束静置后所述电池的电压值，其中，n个放电容量的加和为所述最终标定容量；根据所述n个放电容量及其对应的n个电压值，得到所述电池的SOC-OCV曲线。
进一步地，所述方法还包括：记录最后一次标定过程中放电结束静置后所述电池的电压值，并将该电压值作为开路电压下限值；利用所述开路电压下限值对所述SOC-OCV曲线进行优化，其中，所述开路电压下限值对应的电池容量为0％。
根据本发明的一个实施例，所述在待测温度下将满电电池放电至放电截止电压N次，并记录所述电池在每次放电过程中放电电量，得到所述电池在所述待测温度下的N个标定容量，包括：步骤一：将所述电池在预设温度下静置第一预设时间，之后以第一预设电流将所述电池恒流放电至所述放电截止电压，并在所述预设温度下静置第二预设时间；步骤二：在所述预设温度下以第二预设电流将所述电池恒流充电至充电截止电压，转恒压充电，直至充电电流降至充电截止电流，之后将充满电的所述电池转移到所述待测温度下静置第二预设时间；步骤三：在所述待测温度下以所述第一预设电流将所述电池恒流放电至所述放电截止电压，并在所述待测温度下静置第三预设时间，记录所述电池在该放电过程中的放电电量，得到一个标定容量；步骤四：重复上述步骤二和步骤三N次，得到所述N个标定容量。
根据本发明的一个实施例，所述根据所述N个标定容量得到所述电池在所述待测温度下的最终标定容量，包括：获取所述N个标定容量中最后两个标定容量；计算所述最后两个标定容量的平均值，并将所述平均值作为所述电池在所述待测温度下的最终标定容量。
根据本发明的一个实施例，在所述待测温度下将所述电池充满电后放电n次时，每次的放电容量均为目标容量，且每次放电后静置第三预设时间，其中，所述目标容量为所述最终标定容量与n比值。
根据本发明的一个实施例，所述第一预设电流为所述电池的标准充电电流，所述第二预设电流为所述电池的标准放电电流。
根据本发明的一个实施例，所述第一预设时间、所述第二预设时间、所述第三预设时间均大于或等于1小时，N的取值为3～5，n的取值为5～20。
根据本发明的一个实施例，所述预设温度为22℃～28℃。
根据本发明实施例的电池SOC-OCV曲线的测试方法，使得到的SOC-OCV曲线更接近实际工况，从而提高基于SOC-OCV曲线评估电池容量的准确率。
为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的方法。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现所述的方法。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是本发明一个实施例的电池SOC-OCV曲线的测试方法的流程示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图1描述本发明实施例的电池SOC-OCV曲线的测试方法及存储介质、电子设备。
图1是本发明一个实施例的电池SOC-OCV曲线的测试方法的流程示意图。如图1所示，电池SOC-OCV曲线的测试方法包括以下步骤：
S101、在待测温度下将充满电的电池放电至放电截止电压N次，并记录电池在每次放电过程中放电电量，得到电池在待测温度下的N个标定容量。
具体地，步骤S101可包括步骤一至步骤四：
步骤一：将电池在预设温度下静置第一预设时间，之后以第一预设电流将电池恒流放电至放电截止电压，并在预设温度下静置第二预设时间。
步骤二：在预设温度下以第二预设电流将电池恒流充电至充电截止电压，转恒压充电，直至充电电流降至充电截止电流，之后将充满电的电池转移到待测温度下静置第二预设时间。
步骤三：在待测温度下以第一预设电流将电池恒流放电至放电截止电压，并在待测温度下静置第三预设时间，记录电池在该放电过程中的放电电量，得到一个标定容量。
步骤四：重复上述步骤二和步骤三N次，得到N个标定容量。
需要说明的是，预设温度为22℃～28℃，第一预设时间、第二预设时间、第三预设时间均大于或等于1小时，第一预设电流为电池的标准充电电流，第二预设电流为电池的标准放电电流，N的取值为3～5。
作为一个示例，电池SOC-OCV曲线的测试方法还可包括：记录最后一次标定过程中放电结束静置后电池的电压值，并将该电压值作为开路电压下限值。
S102、根据N个标定容量，得到电池在待测温度下的最终标定容量。
具体地，步骤S102可包括：获取N个标定容量中最后两个标定容量；计算最后两个标定容量的平均值，并将平均值作为电池在待测温度下的最终标定容量。
具体而言，获取到电池在待测温度下的N个标定容量，将最后两个标定容量(即CN-1、CN)的平均值作为电池在待测温度下的最终标定容量C，即C＝(CN-1+CN)/2。
S103、在待测温度下将充满电的电池放电n次，并记录每次的放电容量和每次放电结束静置后电池的电压值，其中，n个放电容量的加和为最终标定容量。
具体地，在获得电池在待测温度下的最终标定容量后，将电池在预设温度下静置第一预设时间，并在之后，以第二预设电流将电池恒流充电至充电截止电压，转恒压充电，直至充电电流降至充电截止电流，将充满电的电池转移到待测温度下静置第二预设时间。再在待测温度下将充满电的电池放电n次，得到n个放电容量，每次的放电容量均为目标容量，且每次放电后静置第三预设时间，记录每次放电结束静置后电池的电压值即开路电压，重复放电-搁置过程n次，进而得到初步的SOC-OCV曲线。其中，目标容量为最终标定容量与n比值，即目标容量为C/n，n的取值为5～20。
S104、根据n个放电容量及其对应的n个电压值，得到电池的SOC-OCV曲线。
具体地，根据S103步骤中得到的n个放电容量及其对应n个电压值(即开路电压)得到电池的SOC-OCV曲线。
作为一个示例，电池SOC-OCV曲线的测试方法还可包括：利用开路电压下限值对SOC-OCV曲线进行优化，其中，开路电压下限值对应的电池容量为0％。
具体地，由于在最后一次放出目标容量后，电压并没有达到放电截止电压，导致在SOC-OCV曲线实际用于容量评估时，OCV范围相对较窄，所以在初步的SOC-OCV曲线基础上将放电末端OCV的范围扩展至开路电压下限值OCVn+1，其对应的SOC仍为0％，从而得到优化后的SOC-OCV曲线。
综上所述，该电池SOC-OCV曲线的测试方法，通过在待测温度下将充满电的电池放电n次，根据记录的n个放电容量及其对应的n个电压值，得到电池的SOC-OCV曲线，使得到的SOC-OCV曲线更接近实际工况，从而提高基于SOC-OCV曲线评估电池容量的准确率。
基于上述实施例的电池SOC-OCV曲线的测试方法，本发明还提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的电池SOC-OCV曲线的测试方法。
本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述的电池SOC-OCV曲线的测试方法对应的计算机程序被执行时，使得到的SOC-OCV曲线更接近实际工况，从而提高基于SOC-OCV曲线评估电池容量的准确率。
基于上述实施例的电池SOC-OCV曲线的测试方法，本发明还提出了一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在存储器上的计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述的电池SOC-OCV曲线的测试方法。
本发明实施例的电子设备，在其上存储的与上述的电池SOC-OCV曲线的测试方法对应的计算机程序被执行时，使得到的SOC-OCV曲线更接近实际工况，从而提高基于SOC-OCV曲线评估电池容量的准确率。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种电池SOC-OCV曲线的测试方法，其特征在于，所述方法包括：
在待测温度下将充满电的电池放电至放电截止电压N次，并记录所述电池在每次放电过程中放电电量，得到所述电池在所述待测温度下的N个标定容量；
根据所述N个标定容量，得到所述电池在所述待测温度下的最终标定容量；
在所述待测温度下将充满电的电池放电n次，并记录每次的放电容量和每次放电结束静置后所述电池的电压值，其中，n个放电容量的加和为所述最终标定容量；
根据所述n个放电容量及其对应的n个电压值，得到所述电池的SOC-OCV曲线。
2.根据权利要求1所述的电池SOC-OCV曲线的测试方法，其特征在于，所述方法还包括：
记录最后一次标定过程中放电结束静置后所述电池的电压值，并将该电压值作为开路电压下限值；
利用所述开路电压下限值对所述SOC-OCV曲线进行优化，其中，所述开路电压下限值对应的电池容量为0％。
3.根据权利要求1所述的电池SOC-OCV曲线的测试方法，其特征在于，所述在待测温度下将满电电池放电至放电截止电压N次，并记录所述电池在每次放电过程中放电电量，得到所述电池在所述待测温度下的N个标定容量，包括：
步骤一：将所述电池在预设温度下静置第一预设时间，之后以第一预设电流将所述电池恒流放电至所述放电截止电压，并在所述预设温度下静置第二预设时间；
步骤二：在所述预设温度下以第二预设电流将所述电池恒流充电至充电截止电压，转恒压充电，直至充电电流降至充电截止电流，之后将充满电的所述电池转移到所述待测温度下静置第二预设时间；
步骤三：在所述待测温度下以所述第一预设电流将所述电池恒流放电至所述放电截止电压，并在所述待测温度下静置第三预设时间，记录所述电池在该放电过程中的放电电量，得到一个标定容量；
步骤四：重复上述步骤二和步骤三N次，得到所述N个标定容量。
4.根据权利要求1所述的电池SOC-OCV曲线的测试方法，其特征在于，所述根据所述N个标定容量得到所述电池在所述待测温度下的最终标定容量，包括：
获取所述N个标定容量中最后两个标定容量；
计算所述最后两个标定容量的平均值，并将所述平均值作为所述电池在所述待测温度下的最终标定容量。
5.根据权利要求3所述的电池SOC-OCV曲线的测试方法，其特征在于，在所述待测温度下将所述电池充满电后放电n次时，每次的放电容量均为目标容量，且每次放电后静置第三预设时间，其中，所述目标容量为所述最终标定容量与n比值。
6.根据权利要求3所述的电池SOC-OCV曲线的测试方法，其特征在于，所述第一预设电流为所述电池的标准充电电流，所述第二预设电流为所述电池的标准放电电流。
7.根据权利要求5所述的电池SOC-OCV曲线的测试方法，其特征在于，所述第一预设时间、所述第二预设时间、所述第三预设时间均大于或等于1小时，N的取值为3～5，n的取值为5～20。
8.根据权利要求3所述的电池SOC-OCV曲线的测试方法，其特征在于，所述预设温度为22℃～28℃。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器和存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-8中任一项所述的方法。
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