CN115629325A - 电芯衰减程度辨识方法、装置、介质及设备 - Google Patents

电芯衰减程度辨识方法、装置、介质及设备 Download PDF

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CN115629325A CN202211320351.1A CN202211320351A CN115629325A CN 115629325 A CN115629325 A CN 115629325A CN 202211320351 A CN202211320351 A CN 202211320351A CN 115629325 A CN115629325 A CN 115629325A
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Abstract

本发明提供一种电芯衰减程度辨识方法、装置、介质及设备。所述电芯衰减程度辨识方法包括：获取不同循环次数下的电芯数据；基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值；基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合；基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。所述电芯衰减程度辨识方法能够无须借助其它专门的测试设备即可实现电芯衰减程度的辨识，从而降低辨识电芯衰减程度的成本，并且由于不再需要其它测试设备，因此能够简化辨识电芯衰减程度的过程。

Description

电芯衰减程度辨识方法、装置、介质及设备
技术领域
本发明涉及电池领域，特别是涉及电芯衰减程度辨识方法、电芯衰减程度辨识装置、介质及电子设备。
背景技术
近年来，锂离子电池因其独特的优势成为我国储能电站的主流电池技术。锂电池以能量密度高、循环寿命长等特点，成为新能源汽车和储能电站的首选能量来源。但随着锂电池的长期使用，锂电池的容量衰减问题严重制约着锂电池的性能。由于目前针对锂电池衰减的分析方法，一般都是通过专门的设备进行测试，并且还需要对电池进行完整的满充或满放后才能分析，因此目前针对电池衰减的分析方法存在成本高、分析过程繁琐的问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种电芯衰减程度辨识方法、电芯衰减程度辨识装置、介质及电子设备，用于解决现有技术中电池衰减的分析方法存在成本高、分析过程繁琐的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明的第一方面提供一种电芯衰减程度辨识方法，应用于电池仿真系统，所述电芯衰减程度辨识方法包括：获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和所述电芯电压；基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值；基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合；基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
于所述第一方面的一实施例中，获取所述电芯电压对应的容量差分值的实现方法包括：基于电压单元、所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压在所述电压单元的变化下对应的容量差分值。
于所述第一方面的一实施例中，对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法包括：对所述骤增集合和所述电压集合进行拟合处理，以获取所述电芯的拟合斜率；基于所述拟合斜率和基准斜率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
于所述第一方面的一实施例中，所述拟合斜率通过下式获得：
Q＝m1×U+m0
其中，m1为所述拟合斜率，m0为截距参数，U为所述电压集合中的电压，Q为所述骤增集合中的容量差分值。
于所述第一方面的一实施例中，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果的实现方法包括：基于所述拟合斜率和所述基准斜率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减系数，所述衰减系数由下式表达：
Figure BDA0003910074380000021
其中，k表示所述衰减系数，m1表示所述拟合斜率，mb表示所述基准斜率；基于所述电芯在不同循环次数下的衰减系数，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
于所述第一方面的一实施例中，对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法包括：获取所述骤增集合中容量差分值的累计值；基于所述累计值，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
于所述第一方面的一实施例中，获取不同循环次数下的电芯数据的实现方法包括：获取不同时刻下的电芯电流；基于所述不同时刻下的电芯电流，获取不同时刻下的电芯容量累计变化量，其中t时刻的所述电芯容量累计变化量用下式表示：
Figure BDA0003910074380000022
其中，ik为k时刻下的电芯电流，ik-1为k-1时刻下的电芯电流，为k时刻与k-1时刻采样的时间间隔，其中k≤t。
本发明的第二方面提供一种电芯衰减程度辨识装置，应用于电池仿真系统，所述电池衰减程度辨识装置包括：电芯数据获取模块，用于获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和电芯电压；容量差分值获取模块，用于基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值；骤增集合获取模块，用于基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合；衰减程度辨识模块，用于基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质，该计算机程序被处理器执行时实现本发明第一方面任一项所述电芯衰减程度辨识方法。
本发明的第四方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：存储器，存储有一计算机程序；处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时执行本发明第一方面任一项所述电芯衰减程度辨识方法。
如上所述，本发明所述电芯衰减程度辨识方法、电芯衰减程度辨识装置、介质及电子设备，具有以下有益效果：
所述电芯衰减程度辨识方法包括：获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和电芯电压；基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值；基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合；基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。通过对不同循环次数下的电芯数据进行处理获取所述骤增集合和所述电压集合，并基于所述骤增集合和所述电压集合对所述电芯的衰减程度进行辨识，能够无须借助其它专门的测试设备即可实现电芯衰减程度的辨识，从而降低辨识电芯衰减程度的成本，并且由于不再需要其它测试设备，因此能够简化辨识电芯衰减程度的过程。
另外，现有技术中分析电芯衰减程度一般需要对电池满充或满放后才能进行分析，而由于本发明所述的骤增集合处于电芯的正常活动范围内，因此本发明所述的电芯衰减程度辨识方法没有满充或满放的限制。实际上为保证电池的安全性，电池后期使用时一般不满充或满放，因此本发明所述电芯衰减程度辨识方法更适用于电芯的实际应用场景。
附图说明
图1显示为本发明实施例中所述电芯衰减程度辨识方法的流程图。
图2显示为本发明实施例中所述电芯在不同循环次数下电压与容量差分值的曲线图。
图3显示为本发明实施例中对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法的流程图。
图4显示为本发明实施例中获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果的实现方法的流程图。
图5显示为本发明实施例中对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法的流程图。
图6显示为本发明实施例中获取不同循环次数下的电芯数据的实现方法的流程图。
图7显示为本发明实施例中所述电芯在不同循环次数下电压与容量差分值的曲线图。
图8显示为本发明实施例中所述电芯在不同循环次数下电压与容量差分值的曲线图。
图9显示为本发明实施例中所述电芯衰减程度辨识装置的结构示意图。
图10显示为本发明实施例中所述电子设备的结构示意图。
元件标号说明
900 电芯衰减程度辨识装置
910 电芯数据获取模块
920 容量差分值获取模块
930 骤增集合获取模块
940 衰减程度辨识模块
1000 电子设备
1010 存储器
1020 处理器
S11-S14 步骤
S21-S22 步骤
S31-S32 步骤
S41-S42 步骤
S51-S52 步骤
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
由于目前针对锂电池衰减的分析方法，一般都是通过专门的设备进行测试，并且还需要对电池进行完整的满充或满放后才能分析，因此目前针对电池衰减的分析方法存在成本高、分析过程繁琐的问题。至少针对上述问题，本发明提供一种电芯衰减程度辨识方法，所述电芯衰减程度辨识方法包括：获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和电芯电压；基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值；基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合；基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。通过对不同循环次数下的电芯数据进行处理获取所述骤增集合和所述电压集合，并基于所述骤增集合和所述电压集合对所述电芯的衰减程度进行辨识，能够无须借助其它专门的测试设备即可实现电芯衰减程度的辨识，从而降低辨识电芯衰减程度的成本，并且由于不再需要其它测试设备，因此能够简化辨识电芯衰减程度的过程。
另外，现有技术中分析电芯衰减程度一般需要对电池满充或满放后才能进行分析，而由于本发明所述的骤增集合处于电芯的正常活动范围内，因此本发明所述的电芯衰减程度辨识方法没有满充或满放的限制。实际上为保证电池的安全性，电池后期使用时一般不满充或满放，因此本发明所述电芯衰减程度辨识方法更适用于电芯的实际应用场景。
请参阅图1，于本发明的一实施例中，所述电芯衰减程度辨识方法包括：
S11，获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和所述电芯电压。
可选地，所述不同循环次数下的电芯数据可以为所述电芯在经历过不同次数下的完整的充放电周期下的电芯数据，例如所述不同循环次数下的电芯数据可以包括所述电芯达到100次完整的充放电周期时的电芯数据、所述电芯达到1000次完整的充放电周期时的电芯数据、所述电芯达到2000次完整的充放电周期时的电芯数据。其中，所述电芯数据可以为所述电芯在充电状态下的电芯数据或所述电芯在放电状态下的电芯数据。另外，为简洁起见，下文所提及的“电芯容量”、“电芯电压”、“骤增集合”、“电压集合”等均省略了“不同循环次数下”这一限定词。其中，所述不同循环次数下的电芯数据可以不是完整的充放电循环，只需根据所述不同循环次数下的电芯数据能够获得下文所述的不同循环次数下的“骤增集合”即可。
可选地，获取不同循环次数下的电芯数据的实现方法可以包括：接收电池管理系统采集的初始电芯荷电状态、不同时刻下的电芯电流和不同时刻下的电芯电压；基于所述初始电芯荷电状态和所述不同时刻下的电芯电流获取所述电芯容量。其中，所述电芯容量可以指的是电芯放出的电量或SOC(State of Charge，电池的荷电状态)。
可选地，所述电芯容量可以以集合的形式存在，所述电芯电压也为一集合，所述电芯容量和所述电芯电压具有对应关系，所述电芯电压对应的电芯容量可以指的是与所述电芯电压相同时刻下的电芯容量，例如，所述电芯容量包括200mAh、300mAh和400mAh，其中200mAh是在采样时刻为1.5s时的电芯容量，300mAh时在采样时刻为2s时的电芯容量，400mAh是在采样时刻为2.5s时的电芯容量，所述电芯电压包括3.7V，3.8V和3.9V，其中3.7V是在采样时刻为1.5s时的电芯电压，3.8V是在采样时刻为2s时的电压，3.9V是在采样时刻为2.5s时的电芯电压，当所述电芯电压为3.7V时，相同采样时刻的200mAh的所述电芯容量即为3.7V电芯电压对应的电芯容量，当所述电芯电压为3.8V时，相同采样时刻的300mAh即为3.8V电芯电压对应的电芯容量，当所述电芯电压为3.9V时，相同采样时刻的400mAh即为3.9V电芯电压对应的电芯容量。
优选地，获取不同循环次数下的电芯数据的实现方法还包括：当不同时刻下的电芯电压相同时，保留所述电池管理系统最后采集的电芯电压。例如，当所述电池管理系统在开始采样后的1s、1.2s、1.4s采集到相同的电芯电压3.14V时，保留所述电芯管理系统在1.4s采集到的电芯电压即可。通过只保留所述电池管理系统最后采集的电芯电压，能够保证所述电芯数据在后续辨识过程中的可用性和准确性。
优选地，所述电池管理系统内部设有内置芯片，所述内置芯片用于采集所述不同循环次数下的电芯数据。
S12，基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值。
可选地，所述电芯电压对应的容量差分值可用下式表示：
Figure BDA0003910074380000061
其中，
Figure BDA0003910074380000062
表示电芯电压为Uk时对应的电芯容量，Uk表示采样时刻为k时的电芯电压，
Figure BDA0003910074380000063
表示电芯电压为Uk-1时对应的电芯容量，Uk-1表示采样时刻为k-1时的电芯电压，Qdiff表示电芯电压Uk对应的容量差分值。例如，所述电芯电压包括3.7V，3.75V和3.8V，所述电芯电压对应的电芯容量包括200mAh、220mAh和250mAh，则3.75V的电芯电压对应的容量差分值为20mAh，3.8V的电芯电压对应的容量差分值为30mAh，所述容量差分值可以以集合的形式存在，所述容量差分值中的元素与所述电芯电压中的元素一一对应。
可选地，获取所述电芯电压对应的容量差分值的实现方法包括：基于电压单元、所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压在所述电压单元的变化下对应的容量差分值。所述电芯电压在所述电压单元的变化下对应的容量差分值可用下式表示：
Figure BDA0003910074380000064
其中，Uunit_表示所述电压单元，
Figure BDA0003910074380000065
表示第k-1次电压单元的变化下对应的电芯容量，
Figure BDA0003910074380000066
表示第k次电压单元的变化下对应的电芯容量，
Figure BDA0003910074380000067
表示第k次电压单元的变化下对应的容量差分值，每次电压单元的变化都有一个相应的电芯电压，例如当所述电压单元为0.02V，k-1次电压单元变化下的电芯电压为3.35V，则k次电压单元变化下的电芯电压为3.37V，若3.37V对应的电芯容量220mAh，3.35V对应的电芯容量为200mAh。那么20mAh即为电压为3.37V时在基于电压单元0.02V变化时对应的容量差分值，即电压单元第k次变化下对应的容量差分值。
可选地，所述电压单元可以根据实际情况灵活设置，例如当所述电芯电压包括：3.7V、3.72V、3.75V、3.8V时，可以将所述电压单元设为0.5V，获取所述电芯电压在每个所述电压变化单元的变化下的容量差分值即为获取3.75V的电芯电压对应的容量差分值和获取3.8V的电芯电压对应的容量差分值，其中3.75V的电芯电压对应的容量差分值可以为3.75V的电芯电压对应的电芯容量与3.7V的电芯电压对应的电芯容量的差值，3.8V的电芯电压对应的容量差分值可以为3.8V的电芯电压对应的电芯容量与3.75V的电芯电压对应的电芯容量的差值。通过设置所述电压单元，能够使得不同电芯电压对应的容量差分值是基于统一的变化电压上获取的，从而能够提高衰减程度辨识结果的精度。
S13，基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合。
可选地，所述容量差分值的骤增集合可以为所述容量差分值中变化较快的一段子集合，例如当所述容量差分值包括21mAh、22mAh、22mAh、25mAh、30mAh、29mAh时，其中22mAh、25mAh、30mAh即可为所述骤增集合，由于上述已经提到所述容量差分值中的元素与所述电芯电压中的元素一一对应，因此可以根据所述骤增集合获取所述骤增集合对应的电压集合。另外，所述容量差分值变化的快或慢可以根据实际情况灵活设定，本实施例并不做明确的限制。为了更直观的表示所述骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合，请参阅图2，图2中的曲线图用于表示所述电芯在不同循环次数下电芯电压和所述电芯电压对应的容量差分值的曲线图，图2中的三条曲线分别表示在100循环次数下、1000循环次数下和2000循环次数下所述电芯电压和所述电芯电压对应的容量差分值的关系，图2中区域I和区域II中曲线纵坐标对应的容量差分值集合即为所述骤增集合，区域I和区域II中曲线横坐标对应的电压集合即为所述骤增集合对应的电压集合。
另外，当所述骤增集合包括22mAh、25mAh和30mAh时，所述骤增集合对应的电压集合包括3.1V、3.2V和3.3V时，由于3.3V时的容量差分值最大，3.3V的电压可以为所述电压集合中的差分极大电压，3.1V的电压可以为所述电压集合中的差分骤变电压。
S14，基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
可选地，对所述电芯的衰减程度进行辨识的实现方式包括：基于所述骤增集合和所述电压集合，获取电芯在不同循环次数下的衰减系数；基于所述电芯在不同循环次数下的衰减系数，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
根据以上描述可知，本实施例所述电芯衰减程度辨识方法包括：获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和电芯电压；基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值；基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合；基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。通过对不同循环次数下的电芯数据进行处理获取所述骤增集合和所述电压集合，并基于所述骤增集合和所述电压集合对所述电芯的衰减程度进行辨识，能够无须借助其它专门的测试设备即可实现电芯衰减程度的辨识，从而降低辨识电芯衰减程度的成本，并且由于不再需要其它测试设备，因此能够简化辨识电芯衰减程度的过程。
另外，现有技术中分析电芯衰减程度一般需要对电池满充或满放后才能进行分析，而由于本发明所述的骤增集合处于电芯的正常活动范围内，因此本发明所述的电芯衰减程度辨识方法没有满充或满放的限制。实际上为保证电池的安全性，电池后期使用时一般不满充或满放，因此本发明所述电芯衰减程度辨识方法更适用于电芯的实际应用场景。
请参阅图3，于本发明的一实施例中，对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法包括：
S21，对所述骤增集合和所述电压集合进行拟合处理，以获取所述电芯的拟合斜率。
可选地，所述拟合斜率可以通过下式表示：
Qdiff＝m1×U+m0，U∈[U1，U2]
其中，U1可以为上文所述的电压集合中的差分骤变电压，U2可以为上文所述的电压集合中的差分极大电压。Qdiff可以为所述骤增集合中的容量差分值，m1为所述电芯的拟合斜率，m0为所述电芯的拟合偏移系数。
可选地，对所述骤增集合所述电压集合进行拟合处理的实现方法包括：基于所述骤增集合和所述电压集合，获取所述电芯的拟合斜率和所述电芯的拟合偏移系数。
S22，基于所述拟合斜率和基准斜率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
可选地，所述基准斜率可以所述电芯在基准循环次数下的拟合斜率，例如所述电芯的拟合斜率包括电芯循环次数为100时的拟合斜率、电芯循环次数为1000时的拟合斜率、电芯循环次数为2000时的拟合斜率，当需要判断电芯在循环次数为1000时的衰减程度时，电芯循环次数100可以作为此时的基准循环次数，电芯循环次数为100时的拟合斜率即可作为此时的基准斜率。当需要判断电芯在循环次数为2000时的衰减程度时，电芯循环次数100或1000可以作为此时的基准循环次数，电芯循环次数为100或1000时的拟合斜率即可作为此时的基准斜率。
通过以上描述可知，本实施例对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法包括：对所述骤增集合和所述电压集合进行拟合处理，以获取所述电芯的拟合斜率；基于所述电芯的拟合斜率和基准斜率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。通过获取电芯在不同循环次数下的拟合斜率，能够快速的对电芯的衰减程度进行辨识，从而提高辨识效率，以及在实际工业环境中的适用性。
请参阅图4，于本发明的一实施例中，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果的实现方法包括：
S31，基于所述拟合斜率和所述基准斜率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减系数，所述衰减系数可由下式表达：
Figure BDA0003910074380000091
其中，k表示所述衰减系数，m1表示所述拟合斜率，mb表示所述基准斜率；
S32，基于所述电芯在不同循环次数下的衰减系数，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
可选地，所述衰减程度辨识结果可以包括未衰减、出现衰减或严重衰减。当所述衰减系数大于等于0.9时，所述衰减程度辨识结果为未衰减，当所述衰减系数大于等于0.8并且小于0.9时，所述衰减程度辨识结果为出现衰减，当所述衰减系数小于0.8时，所述衰减程度辨识结果为严重衰减。
通过以上描述可知，本实施例获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果的实现方法包括：基于所述电芯的拟合斜率和基准斜率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减系数；基于所述电芯在不同循环次数下的衰减系数，获取所述衰减程度辨识结果。通过引入所述衰减系数来获取所述衰减程度辨识结果，能够降低获取所述衰减程度辨识结果的难度，从而简化辨识过程，提高辨识效率。
请参阅图5，于本发明的一实施例中，对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法包括：
S41，获取所述骤增集合中容量差分值的累计值。
可选地，所述累计值可以通过下式表示：
Figure BDA0003910074380000101
其中，U1可以为上文所述的差分骤变电压，U2可以为上文所述的差分极大电压，
Figure BDA0003910074380000102
可以为U1和U2之间的电压所对应的容量差分值。
S42，基于所述累计值，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
可选地，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果的一种实现方法包括：基于所述累计值，获取所述电芯在不同循环次数下的容量差分衰减率；基于所述容量差分衰减率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。其中，所述容量差分衰减率可以通过下式表示：
Figure BDA0003910074380000103
其中，Qsum_now可以为当前循环次数下的容量差分值的累计值，Qsum_bench可以为基准循环次数下的容量差分值的累计值，例如所述累计值包括循环次数为100时的容量差分值的累计值、循环次数为1000时的容量差分值的累计值以及循环次数为2000时的容量差分值的累计值，当获取循环次数为1000的kQ时，Qsum_now可以为循环次数为1000时的容量差分值的累计值，循环次数100可以作为此时的基准循环次数，Qsum_bench可以为循环次数为100时的容量差分值的累计值。
可选地，所述衰减程度辨识结果包括：未衰减、出现衰减或严重衰减。当所述容量差分衰减率大于等于0.9时，所述衰减程度辨识结果为未衰减，当所述容量差分衰减率大于等于0.8并且小于0.9时，所述衰减程度辨识结果为出现衰减，当所述容量差分衰减率小于0.8时，所述衰减程度辨识结果为严重衰减。
请参阅图6，于本发明的一实施例中，获取不同循环次数下的电芯数据的实现方法包括：
S51，获取不同时刻下的电芯电流。
S52，基于所述不同时刻下的电芯电流，获取不同时刻下的电芯容量累计变化值，其中t时刻的所述电芯容量累计变化值用下式表示：
Figure BDA0003910074380000104
其中，ik为k时刻下的电芯电流，ik-1为k-1时刻下的电芯电流，Δtk为k时刻与k-1时刻采样的时间间隔，其中k≤t。所述电芯容量累计变化值可以为所述电芯从充电开始到t时刻期间累计增加的容量，或者从放电开始到t时刻期间累计减少的容量。
根据以上描述可知，本实施例获取不同循环次数下的电芯数据的实现方法包括：获取不同时刻下的电芯电流；基于所述不同时刻下的电芯电流，获取不同时刻下的电芯容量累计变化值。通过基于不同时刻下的电芯电流，能够快速获得不同时刻下的所述电芯容量累计变化值，从而提高电芯衰减程度辨识过程的效率。
于本发明的一实施例中，对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法包括：基于当前循环次数下的差分骤变电压、基准循环次数下的差分骤变电压以及基准循环次数下的差分极大电压，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
可选地，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果的实现方法包括：基于所述当前循环次数下的差分骤变电压、所述基准循环次数下的差分骤变电压以及所述基准循环次数下的差分极大电压，获取骤变电压距离比；基于所述骤变电压距离比获取所述衰减程度辨识结果。其中，所述骤变电压距离比可以表示为：
Figure BDA0003910074380000111
其中，
Figure BDA0003910074380000112
可以为当前循环次数下的差分骤变电压，
Figure BDA0003910074380000113
可以为基准循环次数下的差分骤变电压，
Figure BDA0003910074380000114
可以为基准循环次数下的差分极大电压。其中，差分骤变电压和差分极大电压已在上文涉及，此处不再赘述。
可选地，所述衰减程度辨识结果包括未衰减、出现衰减或严重衰减。当γ小于等于0.2时，所述衰减程度辨识结果为未衰减，当γ大于0.2并且小于等于0.4时，所述衰减程度辨识结果为出现衰减，当γ大于0.4时，所述衰减程度辨识结果为严重衰减。
可选地，对所述电芯的衰减程度进行辨识的实现方法还包括：当当前循环次数下的差分骤变电压与基准循环次数下的差分骤变电压相同或相差在一个电压单元内时，获取第一损失信息，所述第一损失信息指的是所述电芯内部循环锂离子的损失；当当前循环次数下的差分骤变电压与基准循环次数下的差分骤变电压不同且相差超过一个电压单元或多个电压单元时，获取第二损失信息，所述第二损失信息指的是所述电芯正负极活性物质的损失。例如，请参阅图7和图8，图7表示为本发明实施例中所述电芯在不同循环次数下电压与容量差分值的曲线图，其中Pini的横坐标表示所述差分骤变电压，Pmax的横坐标表示所述差分极大电压。在图7中，由于所述电芯在100循环次数下、1000循环次数下和2000循环次数下的差分骤变电压相同，因此图7中的电芯发生的是内部循环锂离子损失。图8中由于电芯在100循环次数下、1000循环次数下以及2000循环次数下，差分骤变电压相互之间相差超过一个电压单元，因此图8中的电芯发生的是正负极活性物质的损失。其中，电压单元已在上文中提及，本实施例不再赘述。
另外，本实施例所述的“相同”、“不相同”可以在误差范围内，可以根据实际情况灵活设置，本实施例对此不再赘述。
根据以上描述可知，本实施例基于当前循环次数下的差分骤变电压、基准循环次数下的差分骤变电压以及基准循环次数下的差分极大电压，能够快速判断电芯的损失信息。
于本发明的一实施例中提供一种电芯衰减程度辨识装置900，具体地，请参阅图9，所述电芯衰减程度辨识装置900包括：
电芯数据获取模块910，用于获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和电芯电压。
容量差分值获取模块920，用于基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值。
骤增集合获取模块930，用于基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合。
衰减程度辨识模块940，用于基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
根据以上描述可知，所述电芯衰减程度辨识装置通过对不同循环次数下的电芯数据进行处理获取所述骤增集合和所述电压集合，并基于所述骤增集合和所述电压集合对所述电芯的衰减程度进行辨识，能够无须借助其它专门的测试设备即可实现电芯衰减程度的辨识，从而降低辨识电芯衰减程度的成本，并且由于不再需要其它测试设备，因此能够简化辨识电芯衰减程度的过程。
另外，现有技术中分析电芯衰减程度一般需要对电池满充或满放后才能进行分析，而本发明所述电芯衰减程度辨识装置则无此限制，实际上为保证电池的安全性，电池后期使用时一般不满充或满放，因此本发明所述电芯衰减程度辨识方法更适用于电芯的实际应用场景。
基于以上对所述电芯衰减程度辨识方法的描述，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。该计算机程序被处理器执行时实现图1所示的电芯衰减程度辨识方法。
基于以上对所述电芯衰减程度辨识方法的描述，本发明还提供一种电子设备。请参阅图1000，于本发明的一实施例中，所述电子设备1000包括存储器1010，存储有一计算机程序；处理器1020，与所述存储器1010通信相连，调用所述计算机程序时执行图1所示的所述电芯衰减程度辨识方法。
本发明所述电芯衰减程度辨识方法的保护范围不限于本实施例列举的步骤执行顺序，凡是根据本发明的原理所做的现有技术的步骤增减、步骤替换所实现的方案都包括在本发明的保护范围内。
综上所述，本发明的电芯衰减程度辨识方法、装置、介质及设备，用于辨识电芯的衰减程度。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种电芯衰减程度辨识方法，其特征在于，应用于电池仿真系统，所述电芯衰减程度辨识方法包括：
获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和所述电芯电压；
基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值；
基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合；
基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
2.根据权利要求1所述的电芯衰减程度辨识方法，其特征在于，获取所述电芯电压对应的容量差分值的实现方法包括：基于电压单元、所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压在所述电压单元的变化下对应的容量差分值。
3.根据权利要求1所述的电芯衰减程度辨识方法，其特征在于，对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法包括：
对所述骤增集合和所述电压集合进行拟合处理，以获取所述电芯的拟合斜率；
基于所述拟合斜率和基准斜率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
4.根据权利要求3所述的电芯衰减程度辨识方法，其特征在于，所述拟合斜率通过下式获得：
Q＝m1×U+m0
其中，m1为所述拟合斜率，m0为截距参数，U为所述电压集合中的电压，Q为所述骤增集合中的容量差分值。
5.根据权利要求3所述的电芯衰减程度辨识方法，其特征在于，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果的实现方法包括：
基于所述拟合斜率和所述基准斜率，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减系数，所述衰减系数由下式表达：
Figure FDA0003910074370000021
其中，k表示所述衰减系数，m1表示所述拟合斜率，mb表示所述基准斜率；
基于所述电芯在不同循环次数下的衰减系数，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
6.根据权利要求1所述的电芯衰减程度辨识方法，其特征在于，对所述电芯的衰减程度进行辨识的一种实现方法包括：
获取所述骤增集合中容量差分值的累计值；
基于所述累计值，获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
7.根据权利要求1所述的电芯衰减程度辨识方法，其特征在于，获取不同循环次数下的电芯数据的实现方法包括：
获取不同时刻下的电芯电流；
基于所述不同时刻下的电芯电流，获取不同时刻下的电芯容量累计变化量，其中第t时刻的所述电芯容量累计变化量用下式表示：
Figure FDA0003910074370000022
其中，ik为k时刻下的电芯电流，ik-1为k-1时刻下的电芯电流，Δtk为k时刻与k-1时刻采样的时间间隔，其中k≤t。
8.一种电芯衰减程度辨识装置，其特征在于，应用于电池仿真系统，所述电芯衰减程度辨识装置包括：
电芯数据获取模块，用于获取不同循环次数下的电芯数据，所述电芯数据包括电芯容量和电芯电压；
容量差分值获取模块，用于基于所述电芯容量和所述电芯电压，获取所述电芯电压对应的容量差分值；
骤增集合获取模块，用于基于所述电芯电压和所述容量差分值，获取所述容量差分值的骤增集合和所述骤增集合对应的电压集合；
衰减程度辨识模块，用于基于所述骤增集合和所述电压集合，对所述电芯的衰减程度进行辨识，以获取所述电芯在不同循环次数下的衰减程度辨识结果。
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：该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述电芯衰减程度辨识方法。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
存储器，存储有一计算机程序；
处理器，与所述存储器通信相连，调用所述计算机程序时执行权利要求1-7任一项所述电芯衰减程度辨识方法。
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