CN115267579A - 锂电池使用寿命检测方法、装置、存储介质及计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供的锂电池使用寿命检测方法、装置、存储介质及计算机设备,本申请在对锂电池的使用寿命进行检测时,可以获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流,并根据开路电压、放电电压以及放电电流来对锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值;进一步地,考虑到锂电池的内阻值容易受温度的影响,本申请在获取到第一内阻值后,依据锂电池的实时温度来对第一内阻值进行矫正,这样得到的第二内阻值便能够更加逼近锂电池的实际内阻值,得到的锂电池的使用寿命也更加精准;另外,本申请还按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,从而进一步提高锂电池使用寿命的检测精度。
Description
技术领域
本申请涉及锂电池检测技术领域,尤其涉及一种锂电池使用寿命检测方法、装置、存储介质及计算机设备。
背景技术
随着市场的变化,锂电池的需求量越来越大,而超期服役的锂电池在使用安全方面风险较高,且电池电量衰减较大,导致供电质量较差。因此,需要对锂电池的使用寿命进行检测,筛除超期使用的锂电池,杜绝安全隐患。
目前,锂电池使用寿命的检测方法层出不穷,传统的锂电池使用寿命的检测方法有:①直接利用锂电池多个充放电周期时刻容量的历史数据来预测未来锂电池容量的趋势变化,从而预估出锂电池的寿命;②花费周级以上时间统计充放电循环次数和测量锂电池容量来粗略推算锂电池寿命。但由于锂电池的使用寿命容易受多种因素影响,如充放电状态、电池电量、温度等,从而导致传统的检测方法无法准确预测锂电池的使用寿命。
发明内容
本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一,特别是现有技术中传统的检测方法无法准确预测锂电池的使用寿命的技术缺陷。
本申请提供了一种锂电池使用寿命检测方法,所述方法包括:
获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流;
根据所述开路电压、所述放电电压以及所述放电电流对所述锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值;
确定所述锂电池的实时温度,依据所述实时温度对所述第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值;
按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数;其中,所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的;
根据所述锂电池充放电循环次数确定所述锂电池的使用寿命。
可选地,所述根据所述开路电压、所述放电电压以及所述放电电流对所述锂电池的内阻进行计算,得到第一内阻值,包括:
计算所述开路电压与所述放电电压之间的电压差值;
利用所述电压差值和所述放电电流计算所述锂电池的内阻值,得到第一内阻值。
可选地,所述锂电池的实时温度是通过热敏电阻进行检测的;
所述依据所述实时温度对所述第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值,包括:
确定使用所述热敏电阻测量所述锂电池的实时温度时的电阻值;
根据所述电阻值对所述第一内阻值进行补偿,得到第二内阻值。
可选地,所述按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,包括:
按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式;
基于所述目标计算公式计算与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数。
可选地,所述按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式,包括:
依据预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定初始计算公式;
从所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表中,选取多组锂电池内阻值及其对应的锂电池充放电循环次数作为离散点;
将多组离散点分别代入到所述初始计算公式中,并通过离散差值算法计算所述初始计算公式中的系数,得到目标计算公式。
可选地,所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表的确定过程,包括:
获取使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值;
基于所述锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值,确定锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系;
按照预设算法对所述锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系进行计算,得到锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表。
可选地,所述根据所述锂电池充放电循环次数确定所述锂电池的使用寿命之后,还包括:
将所述锂电池的使用寿命分别与第一寿命阈值和第二寿命阈值进行比对;其中,所述第二寿命阈值高于所述第一寿命阈值;
若所述锂电池的使用寿命超出所述第一寿命阈值,但未超出所述第二寿命阈值,则向用户发出告警提示;
若所述锂电池的使用寿命超出所述第二寿命阈值,则停止对所述锂电池进行充电。
本申请还提供了一种锂电池使用寿命检测装置,包括:
参数获取模块,用于获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流;
内阻检测模块,用于根据所述开路电压、所述放电电压以及所述放电电流对所述锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值;
内阻矫正模块,用于确定所述锂电池的实时温度,依据所述实时温度对所述第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值;
充放电循环次数确定模块,用于按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数;其中,所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的;
使用寿命确定模块,用于根据所述锂电池充放电循环次数确定所述锂电池的使用寿命。
本申请还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行如上述实施例中任一项所述锂电池使用寿命检测方法的步骤。
本申请还提供了一种计算机设备,包括:一个或多个处理器,以及存储器;
所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时,执行如上述实施例中任一项所述锂电池使用寿命检测方法的步骤。
从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:
本申请提供的锂电池使用寿命检测方法、装置、存储介质及计算机设备,由于锂电池的内阻是指锂电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,锂电池的内阻大会引起电池温度升高,导致锂电池的电压降低,因此,本申请在对锂电池的使用寿命进行检测时,考虑到充放电状态以及电池电量的影响,可以获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流,并根据开路电压、放电电压以及放电电流来对锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值;进一步地,考虑到锂电池的内阻值容易受温度的影响,本申请在获取到第一内阻值后,依据锂电池的实时温度来对第一内阻值进行矫正,这样得到的第二内阻值便能够更加逼近锂电池的实际内阻值,通过该第二内阻值确定锂电池的使用寿命也更加精准;另外,本申请在通过第二内阻值确定锂电池的使用寿命时,是先按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,接着根据锂电池充放电循环次数来确定锂电池的使用寿命,该过程中,由于锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的,因此,本申请得到的与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,也考虑到了温度的影响,从而进一步提高锂电池使用寿命的检测精度。
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的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种锂电池使用寿命检测方法的流程示意图;
图2为本申请实施例提供的数据终端测试电路的结构示意图;
图3为本申请实施例提供的一种锂电池使用寿命检测装置的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的一种计算机设备的内部结构示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。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。
目前,锂电池使用寿命的检测方法层出不穷,传统的锂电池使用寿命的检测方法有:①直接利用锂电池多个充放电周期时刻容量的历史数据来预测未来锂电池容量的趋势变化,从而预估出锂电池的寿命;②花费周级以上时间统计充放电循环次数和测量锂电池容量来粗略推算锂电池寿命。但由于锂电池的使用寿命容易受多种因素影响,如充放电状态、电池电量、温度等,从而导致传统的检测方法无法准确预测锂电池的使用寿命。
基于此,本申请提出了如下技术方案,具体参见下文所示:
在一个实施例中,如图1所示,图1为本申请实施例提供的一种锂电池使用寿命检测方法的流程示意图;本申请提供了一种锂电池使用寿命检测方法,所述方法包括:
S110:获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流。
本步骤中,考虑到锂电池的内阻值容易受充放电状态以及电池电量等的影响,因此,在对锂电池的内阻值进行检测时,可以先获取锂电池的开路电压,接着再获取锂电池的放电电压以及放电电流,这样既可以精确计算出锂电池的内阻值,又可以避免受充放电状态以及电池电量等的影响。
可以理解的是,本申请中锂电池的内阻是指锂电池在工作时,电流流过锂电池内部所受到的阻力,测量时一般以充电态内阻为标准。其中,锂电池的内阻由欧姆内阻与极化内阻两部分组成,电池内阻越大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。
锂电池的开路电压指的是锂电池在非工作状态下,即电路无电流流过时锂电池正负极之间的电势差,通过锂电池的开路电压可以判断锂电池的荷电状态。示意性地,如图2所示,图2为本申请实施例提供的数据终端测试电路的结构示意图;由图2可知,本申请在测量锂电池的开路电压时,可以瞬时断开锂电池负载,并通过数据终端的电量计来读取开路电压。
进一步地,锂电池的放电电压是指锂电池在工作状态下,即电路中有电流过时锂电池正负极之间电势差。在锂电池放电工作状态下,当电流流过锂电池内部时,需要克服锂电池的内阻所造成阻力,故锂电池的放电电压总是低于开路电压,充电时则与之相反。通过图2可知,本申请在测量锂电池的放电电压时,可以在瞬时断开锂电池负载后再接通负载,并通过电量计来读取放电电压。
而锂电池的放电电流则指的是锂电池在工作状态下,即电路中有电流过时锂电池正负极之间流过的电流。本申请也可以在接通负载后,通过电量计来读取测试电路中的放电电流。
可以理解的是,这里的数据终端可以是智能手机、IPAD、智能手表、便携式电脑、PDA手持终端等,在此不做限制。
S120:根据开路电压、放电电压以及放电电流对锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值。
本步骤中,通过S110获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流后,本申请可以根据开路电压、放电电压以及放电电流来对锂电池的内阻值进行计算,进而得到第一内阻值。
可以理解的是,由于锂电池的内阻是指锂电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,锂电池的内阻大会引起电池温度升高,导致锂电池的电压降低。因此,本申请可以通过采集锂电池在非工作状态下的开路电压以及工作状态下的放电电压来确定锂电池在工作前后的电压变化,接着再结合工作状态下获取的锂电池的放电电流,即可得到锂电池的第一内阻值。
S130:确定锂电池的实时温度,依据实时温度对第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值。
本步骤中,通过S120得到锂电池的第一内阻值后,由于该第一内阻值在计算时并未考虑锂电池的实时温度,而锂电池在不同温度下内阻值会发生一定的变化。因此,本申请为了精准测量锂电池的内阻值,进而在得到锂电池的第一内阻值后,通过锂电池的实时温度来对第一内阻值进行矫正,进而得到第二内阻值,该第二内阻值充分考虑了锂电池的内阻值受温度影响的特性,从而有效提高锂电池内阻值的采集精度。
S140:按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数。
本步骤中,通过S130得到锂电池的第二内阻值后,本申请可以按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,来确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,进而确定锂电池的使用寿命。
其中,本申请中锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的。当本申请在对使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时的内阻值进行检测后,可以得到锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间关系的表格,接着本申请可以使用相关算法来计算锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间关系中,锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,这样通过该关系列表来确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数时,使得该锂电池充放电循环次数考虑到了温度的影响,从而进一步提高锂电池使用寿命的检测精度。
S150:根据锂电池充放电循环次数确定锂电池的使用寿命。
本步骤中,通过S140确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数后,本申请可以根据锂电池充放电循环次数来确定锂电池的使用寿命。
可以理解的是,锂电池的使用寿命一般可以通过锂电池充放电循环次数来确定。在锂电池出厂之前,一般会对该批次的锂电池充放电循环次数进行测试,并将测试结果写入到使用该锂电池的终端产品的系统中,这样,后续在对锂电池的使用寿命进行检测时,便可以通过检测锂电池充放电循环次数来间接检测锂电池的使用寿命。当锂电池充放电循环次数达到测试时的极限值时,表明当前锂电池的使用寿命也接近尾声,而当锂电池充放电循环次数并未达到测试时的极限值时,表明当前锂电池的使用寿命还有剩余。
上述实施例中,由于锂电池的内阻是指锂电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,锂电池的内阻大会引起电池温度升高,导致锂电池的电压降低,因此,本申请在对锂电池的使用寿命进行检测时,考虑到充放电状态以及电池电量的影响,可以获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流,并根据开路电压、放电电压以及放电电流来对锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值;进一步地,考虑到锂电池的内阻值容易受温度的影响,本申请在获取到第一内阻值后,依据锂电池的实时温度来对第一内阻值进行矫正,这样得到的第二内阻值便能够更加逼近锂电池的实际内阻值,通过该第二内阻值确定锂电池的使用寿命也更加精准;另外,本申请在通过第二内阻值确定锂电池的使用寿命时,是先按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,接着根据锂电池充放电循环次数来确定锂电池的使用寿命,该过程中,由于锂电池内阻值与锂电池充放电循环次数之间的关系是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的,因此,本申请得到的与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,也考虑到了温度的影响,从而进一步提高锂电池使用寿命的检测精度。
在一个实施例中,S120中根据所述开路电压、所述放电电压以及所述放电电流对所述锂电池的内阻进行计算,得到第一内阻值,可以包括:
S121:计算所述开路电压与所述放电电压之间的电压差值。
S122:利用所述电压差值和所述放电电流计算所述锂电池的内阻值,得到第一内阻值。
本实施例中,在计算锂电池的第一内阻值时,可以先计算开路电压与放电电压之间的电压差值,接着再利用该电压差值以及放电电流来对锂电池的内阻值进行计算,进而得到第一内阻值。
具体地,本申请通过对图2中的开路电压、放电电压以及放电电流进行测量后,可以得到放电电压U0、放电电流I0、开路电压UOCV,这几个参数都可以通过数据终端的电量计读取出来。接着,本申请可以根据等效负载电阻的计算公式来计算本申请锂电池的第一内阻值r0,具体公式如下:
通过上述计算公式即可计算出本申请中锂电池的第一内阻值。
在一个实施例中,所述锂电池的实时温度是通过热敏电阻进行检测的。
S130中依据所述实时温度对所述第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值,可以包括:
S131:确定使用所述热敏电阻测量所述锂电池的实时温度时的电阻值。
S132:根据所述电阻值对所述第一内阻值进行补偿,得到第二内阻值。
本实施例中,由于第一内阻值在计算时并未考虑锂电池的实时温度,而锂电池在不同温度下内阻值会发生一定的变化。因此,本申请为了精准测量锂电池的内阻值,进而在得到锂电池的第一内阻值后,通过锂电池的实时温度来对第一内阻值进行矫正,进而得到第二内阻值,该第二内阻值充分考虑了锂电池的内阻值受温度影响的特性,从而有效提高锂电池内阻值的采集精度。
在一种具体的实现方式中,本申请可以通过热敏电阻来对锂电池的实时温度进行检测,并获取热敏电阻在测量锂电池的实时温度时的电阻值,接着根据该电阻值来对第一内阻值进行补偿,从而得到第二内阻值。
具体地,本申请中内阻值的温度补偿可以利用线性插值算法得到第二内阻值,具体计算公式如下:
Δr=R(T)=anTn+an-1Tn-1+…+a1T+a0
其中,an为关于内阻值r的相关多项式,T为因变量温度,n为正整数。可以理解的是,由于本申请中锂电池的温度具有接近线性的特性,因此,本申请可以使用线性插值算法这类较为简单的算法来计算第二内阻值,这样既可以减少计算量,又可以得到较为准确的内阻值。
需要说明的是,本申请在使用热敏电阻来测量锂电池的实时温度时,可以选用不同温度系数的热敏电阻。一般地,热敏电阻按照温度系数不同可以分为正温度系数热敏电阻(PTC thermistor,即Positive Temperature Coefficient thermistor)和负温度系数热敏电阻(NTC thermistor,即Negative Temperature Coefficient thermistor);其中,正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大,负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小,本申请可以选取任意类型的热敏电阻,只要能够实现本申请的温度补偿即可。
在一个实施例中,S140中按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,可以包括:
S141:按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式。
S142:基于所述目标计算公式计算与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数。
本实施例中,在确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数时,可以先通过锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,来确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式,接着通过该目标计算公式来计算与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数。
可以理解的是,当本申请得到锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表后,可以根据不同充放电循环次数下锂电池的内阻值来确定相应的目标计算公式,该目标计算公式可以用于计算对应的内阻值下的锂电池充放电循环次数,进而确定锂电池的使用寿命。
在一个实施例中,S141中按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式,可以包括:
S1411:依据预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定初始计算公式。
S1412:从所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表中,选取多组锂电池内阻值及其对应的锂电池充放电循环次数作为离散点。
S1413:将多组离散点分别代入到所述初始计算公式中,并通过离散差值算法计算所述初始计算公式中的系数,得到目标计算公式。
本实施例中,在确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式时,可以先依据锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表来确定初始计算公式,接着从锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表中,选取多组锂电池内阻值及其对应的锂电池充放电循环次数作为离散点,然后将多组离散点分别代入到初始计算公式中,并通过离散差值算法计算初始计算公式中的系数,从而得到目标计算公式。
在一种具体的实现方式中,本申请中依据锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表确定的初始计算公式可以是:
N=P(r)=b3r3+b2r2+b1r+b0
其中,N为锂电池充放电循环次数,r为锂电池的内阻值,bn为关于充放电循环次数N的相关多项式,本申请可以根据采样前期采集的离散点(N,r)进行三次插值计算,得到系数b3、b2、b1、b0,继而可以确定目标计算公式。
需要说明的是,三次插值法(cubic interpolation method)是一种多项式插值法,逐次以三次曲线N=P(r)=b3r3+b2r2+b1r+b0的极小点逼近寻求函数f(r)的极小点的一种方法。具体做法是:设r1<r2,在搜索区间[r1,r2]中以P(r)拟合f(r),使满足P(ri)=f(ri),P'(ri)=f'(ri),(i=1,2)(此式记为(1)式)对P(r)求导并令其等于零,求得P(r)在[r1,r2]中由b0,b1,b2和b3表示的极小点表达式,再由方程组(1)解得b0,b1,b2和b3,将其代入此表达式,便得f(r)的近似极小点,逐次迭代,当P(r)在近似极小点处的导数值的绝对值小于某给定误差时,迭代停止。
在一个实施例中,S140中锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表的确定过程,可以包括:
S410:获取使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值。
S411:基于所述锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值,确定锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系。
S412:按照预设算法对所述锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系进行计算,得到锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表。
本实施例中,在确定锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表时,可以先获取使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值,并根据锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值,来确定锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系,接着,本申请可以按照预设算法来对锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系进行计算,进而得到锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表。
具体地,本申请可以获得使用寿命为100%的锂电池在温度为T1、T2、T3…Tn时充放电循环0次、200次、400次…n次分别对应的内阻值,得到锂电池充放电循环次数-温度-内阻的关系表,具体如表1所示:
表1为本申请提供的锂电池充放电循环次数-温度-内阻的关系表
接着,本申请可以在表1的基础上根据插值拟合算法(不仅限于插值拟合算法)得出多组锂电池充放电循环次数-锂电池的内阻值的线性关系,并形成锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,接着将其写入使用该锂电池的终端产品的系统中,这样系统便可以根据锂电池充放电循环次数和锂电池的内阻值的线性关系列表,来确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,进而得出锂电池的使用寿命。
上述实施例中,在依据锂电池内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系来确定锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表时,不需要花费较长时间进行多次重复性工作去搜集锂电池历史数据,方法简单易行,具有较强的可行性;同时也解决了传统锂电池寿命检测耗费时间长的缺点,节约了时间,提高了锂电池寿命检测的效率。
并且,由于传统锂电池寿命检测充放电循环次数和锂电池容量难以计算,方法上只是粗略估算,而本申请则无需计算充放电循环次数和锂电池容量,即可根据插值拟合算法(不仅限于插值拟合算法)推导出锂电池充放电循环次数和内阻值的线性关系,并通过检测锂电池的内阻值得出锂电池的使用寿命,这大大提高了锂电池的使用寿命检测结果的精确性。
在一个实施例中,S150中根据所述锂电池充放电循环次数确定所述锂电池的使用寿命之后,还可以包括:
S160:将所述锂电池的使用寿命分别与第一寿命阈值和第二寿命阈值进行比对;其中,所述第二寿命阈值高于所述第一寿命阈值;
S161:若所述锂电池的使用寿命超出所述第一寿命阈值,但未超出所述第二寿命阈值,则向用户发出告警提示;
S162:若所述锂电池的使用寿命超出所述第二寿命阈值,则停止对所述锂电池进行充电。
本实施例中,当得到锂电池的使用寿命后,本申请还可以根据锂电池的使用寿命来采取相应的预防措施,以保障人身安全。
具体地,本申请可以将锂电池的使用寿命分别与第一寿命阈值和第二寿命阈值进行比对,由于第二寿命阈值高于第一寿命阈值,因此,当锂电池的使用寿命超出第一寿命阈值,但未超出第二寿命阈值时,表明此时锂电池还不涉及人身安全,因此,该种情况下可以向用户发出告警提示,以便用户知晓当前锂电池的使用情况;而当锂电池的使用寿命超出第二寿命阈值时,则表明此时的锂电池可能涉及人身安全,此时系统可以停止对锂电池进行充电,以保障人身安全。
进一步地,本申请还可以依据第二内阻值或锂电池充放电循环次数来判断是否需要采取预防措施。例如,当第二内阻值不包含锂电池充放电循环次数与锂电池内阻值的关系中,表明当前锂电池的内阻值已超出正常使用范围,此时可以向用户发出告警提示,若严重超标,则可以停止对锂电池进行充电;另外,当锂电池充放电循环次数也不包含在锂电池充放电循环次数与锂电池内阻值的关系中,也能够表明当前锂电池的内阻值已超出正常使用范围,此时可以向用户发出告警提示,若严重超标,则可以停止对锂电池进行充电。
下面对本申请实施例提供的锂电池使用寿命检测装置进行描述,下文描述的锂电池使用寿命检测装置与上文描述的锂电池使用寿命检测方法可相互对应参照。
在一个实施例中,如图3所示,图3为本申请实施例提供的一种锂电池使用寿命检测装置的结构示意图;本申请还提供了一种锂电池使用寿命检测装置,可以包括参数获取模块210、内阻检测模块220、内阻矫正模块230、充放电循环次数确定模块240、使用寿命确定模块250,具体包括如下:
参数获取模块210,用于获取所述锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流。
内阻检测模块220,用于根据所述开路电压、所述放电电压以及所述放电电流对所述锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值。
内阻矫正模块230,用于确定所述锂电池的实时温度,依据所述实时温度对所述第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值。
充放电循环次数确定模块240,用于按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数;其中,所述锂电池内阻值与锂电池充放电循环次数之间的关系是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的。
使用寿命确定模块250,用于根据所述锂电池充放电循环次数确定所述锂电池的使用寿命。
上述实施例中,由于锂电池的内阻是指锂电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,锂电池的内阻大会引起电池温度升高,导致锂电池的电压降低,因此,本申请在对锂电池的使用寿命进行检测时,考虑到充放电状态以及电池电量的影响,可以获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流,并根据开路电压、放电电压以及放电电流来对锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值;进一步地,考虑到锂电池的内阻值容易受温度的影响,本申请在获取到第一内阻值后,依据锂电池的实时温度来对第一内阻值进行矫正,这样得到的第二内阻值便能够更加逼近锂电池的实际内阻值,通过该第二内阻值确定锂电池的使用寿命也更加精准;另外,本申请在通过第二内阻值确定锂电池的使用寿命时,是先按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,接着根据锂电池充放电循环次数来确定锂电池的使用寿命,该过程中,由于锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的,因此,本申请得到的与第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,也考虑到了温度的影响,从而进一步提高锂电池使用寿命的检测精度。
在一个实施例中,所述内阻检测模块220,可以包括:
电压差值计算模块,用于计算所述开路电压与所述放电电压之间的电压差值。
第一内阻值计算模块,用于利用所述电压差值和所述放电电流计算所述锂电池的内阻值,得到第一内阻值。
在一个实施例中,所述锂电池的实时温度是通过热敏电阻进行检测的。
所述内阻矫正模块230,可以包括:
电阻值确定模块,用于确定使用所述热敏电阻测量所述锂电池的实时温度时的电阻值。
温度补偿模块,用于根据所述电阻值对所述第一内阻值进行补偿,得到第二内阻值。
在一个实施例中,所述充放电循环次数确定模块240,可以包括:
目标计算公式确定模块,用于按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式。
充放电循环次数计算模块,用于基于所述目标计算公式计算与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数。
在一个实施例中,所述目标计算公式确定模块,可以包括:
初始计算公式确定模块,用于依据预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定初始计算公式。
离散点确定模块,用于从所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表中,选取多组锂电池内阻值及其对应的锂电池充放电循环次数作为离散点。
计算公式生成模块,用于将多组离散点分别代入到所述初始计算公式中,并通过离散差值算法计算所述初始计算公式中的系数,得到目标计算公式。
在一个实施例中,所述充放电循环次数确定模块240,可以包括:
内阻值获取模块,用于获取使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值。
第一关系确定模块,用于基于所述锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值,确定锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系。
第二关系确定模块,用于按照预设算法对所述锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系进行计算,得到锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表。
在一个实施例中,所述装置,还可以包括:
比对模块,用于将所述锂电池的使用寿命分别与第一寿命阈值和第二寿命阈值进行比对;其中,所述第二寿命阈值高于所述第一寿命阈值。
告警提示模块,用于若所述锂电池的使用寿命超出所述第一寿命阈值,但未超出所述第二寿命阈值,则向用户发出告警提示。
停止充电模块,用于若所述锂电池的使用寿命超出所述第二寿命阈值,则停止对所述锂电池进行充电。
在一个实施例中,本申请还提供了一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行如上述实施例中任一项所述锂电池使用寿命检测方法的步骤。
在一个实施例中,本申请还提供了一种计算机设备,包括:一个或多个处理器,以及存储器。
所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时,执行如上述实施例中任一项所述锂电池使用寿命检测方法的步骤。
示意性地,如图4所示,图4为本申请实施例提供的一种计算机设备的内部结构示意图,该计算机设备300可以被提供为一服务器。参照图4,计算机设备300包括处理组件302,其进一步包括一个或多个处理器,以及由存储器301所代表的存储器资源,用于存储可由处理组件302的执行的指令,例如应用程序。存储器301中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外,处理组件302被配置为执行指令,以执行上述任意实施例的锂电池使用寿命检测方法。
计算机设备300还可以包括一个电源组件303被配置为执行计算机设备300的电源管理,一个有线或无线网络接口304被配置为将计算机设备300连接到网络,和一个输入输出(I/O)接口305。计算机设备300可以操作基于存储在存储器301的操作系统,例如WindowsServer TM、Mac OS XTM、Unix TM、Linux TM、Free BSDTM或类似。
本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
最后,还需要说明的是,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。
本说明书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,各个实施例之间可以根据需要进行组合,且相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种锂电池使用寿命检测方法,其特征在于,所述方法包括:
获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流;
根据所述开路电压、所述放电电压以及所述放电电流对所述锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值;
确定所述锂电池的实时温度,依据所述实时温度对所述第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值;
按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数;其中,所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的;
根据所述锂电池充放电循环次数确定所述锂电池的使用寿命。
2.根据权利要求1所述的锂电池使用寿命检测方法,其特征在于,所述根据所述开路电压、所述放电电压以及所述放电电流对所述锂电池的内阻进行计算,得到第一内阻值,包括:
计算所述开路电压与所述放电电压之间的电压差值;
利用所述电压差值和所述放电电流计算所述锂电池的内阻值,得到第一内阻值。
3.根据权利要求1所述的锂电池使用寿命检测方法,其特征在于,所述锂电池的实时温度是通过热敏电阻进行检测的;
所述依据所述实时温度对所述第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值,包括:
确定使用所述热敏电阻测量所述锂电池的实时温度时的电阻值;
根据所述电阻值对所述第一内阻值进行补偿,得到第二内阻值。
4.根据权利要求1所述的锂电池使用寿命检测方法,其特征在于,所述按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数,包括:
按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式;
基于所述目标计算公式计算与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数。
5.根据权利要求4所述的锂电池使用寿命检测方法,其特征在于,所述按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定锂电池充放电循环次数的目标计算公式,包括:
依据预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定初始计算公式;
从所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表中,选取多组锂电池内阻值及其对应的锂电池充放电循环次数作为离散点;
将多组离散点分别代入到所述初始计算公式中,并通过离散差值算法计算所述初始计算公式中的系数,得到目标计算公式。
6.根据权利要求1所述的锂电池使用寿命检测方法,其特征在于,所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表的确定过程,包括:
获取使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值;
基于所述锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值,确定锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系;
按照预设算法对所述锂电池的内阻值、锂电池温度以及锂电池充放电循环次数三者之间的关系进行计算,得到锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表。
7.根据权利要求1所述的锂电池使用寿命检测方法,其特征在于,所述根据所述锂电池充放电循环次数确定所述锂电池的使用寿命之后,还包括:
将所述锂电池的使用寿命分别与第一寿命阈值和第二寿命阈值进行比对;其中,所述第二寿命阈值高于所述第一寿命阈值;
若所述锂电池的使用寿命超出所述第一寿命阈值,但未超出所述第二寿命阈值,则向用户发出告警提示;
若所述锂电池的使用寿命超出所述第二寿命阈值,则停止对所述锂电池进行充电。
8.一种锂电池使用寿命检测装置,其特征在于,包括:
参数获取模块,用于获取锂电池的开路电压、放电电压以及放电电流;
内阻检测模块,用于根据所述开路电压、所述放电电压以及所述放电电流对所述锂电池的内阻值进行计算,得到第一内阻值;
内阻矫正模块,用于确定所述锂电池的实时温度,依据所述实时温度对所述第一内阻值进行矫正,得到第二内阻值;
充放电循环次数确定模块,用于按照预先设置的锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表,确定与所述第二内阻值对应的锂电池充放电循环次数;其中,所述锂电池的内阻值与锂电池充放电循环次数的关系列表是依据使用寿命为100%的锂电池在不同温度下进行不同次数的充放电循环时所检测的内阻值进行确定的;
使用寿命确定模块,用于根据所述锂电池充放电循环次数确定所述锂电池的使用寿命。
9.一种存储介质,其特征在于:所述存储介质中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时,使得一个或多个处理器执行如权利要求1至7中任一项所述锂电池使用寿命检测方法的步骤。
10.一种计算机设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,以及存储器;
所述存储器中存储有计算机可读指令,所述计算机可读指令被所述一个或多个处理器执行时,执行如权利要求1至7中任一项所述锂电池使用寿命检测方法的步骤。
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