CN115902653A - 确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备 - Google Patents

确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备 Download PDF

Info

Publication number
CN115902653A
CN115902653A CN202211460517.XA CN202211460517A CN115902653A CN 115902653 A CN115902653 A CN 115902653A CN 202211460517 A CN202211460517 A CN 202211460517A CN 115902653 A CN115902653 A CN 115902653A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
evaluated
characteristic parameter
capacity
determining
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
CN202211460517.XA
Other languages
English (en)
Inventor
姚蒙蒙
时艳茹
袁文文
夏萍
郭姗姗
吴学强
薛振杰
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.)
Weichai Power Co Ltd
Weifang Weichai Power Technology Co Ltd
Original Assignee
Weichai Power Co Ltd
Weifang Weichai Power Technology 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 Weichai Power Co Ltd, Weifang Weichai Power Technology Co Ltd filed Critical Weichai Power Co Ltd
Priority to CN202211460517.XA priority Critical patent/CN115902653A/zh
Publication of CN115902653A publication Critical patent/CN115902653A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本申请提供了一种确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备。该方法包括:获取映射关系函数,映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系;获取倍率修正函数,倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系;获取温度修正函数,温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系;采用倍率修正函数和温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的待评估电池的特征参量;采用修正后的待评估电池的特征参量和映射关系函数确定待评估电池的可用容量,并且根据待评估电池的可用容量和待评估电池的额定容量确定待评估电池的老化程度。解决了无法精确确定电池的老化程度的问题。

Description

确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备
技术领域
本申请涉及电池领域,具体而言,涉及一种确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备。
背景技术
电池是新能源汽车重要的电能载体。随着高比能量电池及其快充技术的普及应用,在里程焦虑和充电焦虑得到缓解同时,电池的健康问题日益突出。电池的健康状态的在线估算对车载电池高效精准管理和维护具有重要意义。
电池的开路电压(Open circuit voltage,简称OCV)曲线上的电压平台可以反映电池的老化程度,但是难以从电池的OCV曲线上直接捕捉到电池的老化程度,且变化的不明显使得很难准确反映出电池的劣化水平。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备,以解决无法精确确定电池的老化程度的问题。
根据本发明实施例的一个方面,一种确定电池老化程度的方法,所述方法包括:获取映射关系函数,所述映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系,其中,所述特征参量和所述电池容量是基于不同老化程度下试验电池的恒流充电基准实验数据得到的,所述特征参量与所述试验电池的老化程度相关;获取倍率修正函数,所述倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系,所述第一特征参量修正量指的是所述试验电池非基准电流倍率下的所述特征参量相对于基准电流倍率下的所述特征参量的差值;获取温度修正函数,所述温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系,所述第二特征参量修正量指的是所述试验电池非基准温度下的所述特征参量相对于基准温度下的所述特征参量的差值;采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,所述待评估电池与所述试验电池为相同规格型号的同一类型电池;采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。
可选地,所述特征参量为半峰面积,所述方法还包括:采用逐差法获取所述试验电池的IC曲线和所述待评估电池的IC曲线,所述IC曲线用于表征单位电压变化对应的充放电容量;确定所述IC曲线上的至少一个目标峰的半峰面积。
可选地,采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,包括:在当前充电区间包括多个完整的所述目标峰的情况下,将多个所述目标峰的修正后的所述半峰面积对应的多个所述电池容量的加权平均值确定为所述待评估电池的可用容量;在所述当前充电区间包括一个完整的所述目标峰的情况下,将上一次估算得到的所述待评估电池的电池容量和当前一个完整的所述目标峰的修正后的所述半峰面积对应的所述电池容量的加权平均值确定为所述待评估电池的可用容量。
可选地,采用逐差法获取所述待评估电池的IC曲线,包括:获取对所述待评估电池进行恒流充电过程中采集得到的多个电流信号和多个电压信号;在时间域上对所述电流信号进行积分,得到所述待评估电池的电池容量序列;根据多个所述电压信号和所述电池容量序列,采用所述逐差法获取所述待评估电池的IC曲线。
可选地,根据多个所述电压信号和所述电池容量序列,采用所述逐差法获取所述待评估电池的IC曲线,包括:确定相邻的后一个所述电压信号相对于前一个所述电压信号的增量是否大于或者等于预设电压增量;在大于所述预设电压增量的情况下,采用所述逐差法获取所述待评估电池的IC曲线。
可选地,确定所述IC曲线上的至少一个目标峰的半峰面积,包括:获取所述目标峰的目标峰值点处的电压Upeak和从起始电压累计到所述目标峰值点处的电压的第一累计容量;从所述目标峰值点处开始迭代,直到迭代后的电压等于所述目标峰值点处的电压Upeak和预设半峰宽度△U之和,获取此时累计到的第二累计容量,半峰电压区间表示为[Upeak,Upeak+△U];将所述第二累计容量与所述第一累计容量的差值确定为所述目标峰的半峰面积。
可选地,获取所述映射关系函数,包括:采用数据拟合方法对多组所述特征参量和所述电池容量进行拟合,得到所述映射关系函数;获取所述倍率修正函数,包括:采用数据拟合方法对多组所述第一特征参量修正量和电流倍率进行拟合,得到所述倍率修正函数;获取所述温度修正函数,包括:采用数据拟合方法对多组所述第二特征参量修正量和温度进行拟合,得到所述温度修正函数。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种确定电池老化程度的装置,包括:第一获取单元,用于获取映射关系函数,所述映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系,其中,所述特征参量和所述电池容量是基于不同老化程度下试验电池的恒流充电基准实验数据得到的,所述特征参量与所述试验电池的老化程度相关;第二获取单元,用于获取倍率修正函数,所述倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系,所述第一特征参量修正量指的是所述试验电池非基准电流倍率下的所述特征参量相对于基准电流倍率下的所述特征参量的差值;第三获取单元,用于获取温度修正函数,所述温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系,所述第二特征参量修正量指的是所述试验电池非基准温度下的所述特征参量相对于基准温度下的所述特征参量的差值;修正单元,用于采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,所述待评估电池与所述试验电池为相同规格型号的同一类型电池;第一确定单元,用于采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。
根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行任意一种所述的方法。
根据本发明实施例的另一方面,还提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器,存储器,显示装置以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的确定电池老化程度的方法。
根据本发明实施例的又一方面,还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,所述程序执行任意一种所述的方法。
采用本申请的技术方案,通过获取映射关系函数、获取倍率修正函数、获取温度修正函数,采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。综合电流倍率、温度、特征参量、容量实现了对电池的老化程度的精准确定,与现有采用单一特征的方法相比,更加合理全面且精确。采用本方案计算量较小,工程化成本较低。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1示出了根据本申请的实施例的确定电池老化程度的方法的流程示意图;
图2示出了根据本申请的实施例的获取半峰面积的流程图;
图3示出了根据本申请的实施例的采用逐差法获取IC曲线的流程图;
图4示出了根据本申请的实施例的IC曲线示意图;
图5示出了根据本申请的实施例的LFP动力电池单体25℃时在多个不同老化点下0.05C恒流充放电的电压曲线;
图6示出了根据本申请的实施例的计算半峰面积的原理图;
图7示出了根据本申请的实施例的老化标定测试流程图;
图8示出了根据本申请的实施例的倍率拟合函数曲线;
图9示出了根据本申请的实施例的电池温度-半峰面积光滑曲线拟合结果;
图10示出了根据本申请的实施例的电池健康状态估算整体框图;
图11示出了根据本申请的实施例的在线估算电池健康状态流程图;
图12示出了根据本申请的实施例的确定电池老化程度的装置示意图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,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的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
应该理解的是,当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时,该元件可直接在该另一元件上,或者也可存在中间元件。而且,在说明书以及权利要求书中,当描述有元件“连接”至另一元件时,该元件可“直接连接”至该另一元件,或者通过第三元件“连接”至该另一元件。
为了便于描述,以下对本申请实施例涉及的部分名词或术语进行说明:
OCV曲线:指电池的平衡电动势,可以通过小电流测试和间歇充放电静置法获得OCV-SOC映射关系曲线。
SOC:指电池的荷电状态,表征电池剩余电量的百分比。
SOH:指电池的健康程度即电池的老化程度,表征电池当前可用容量与出厂额定容量的百分比。
LFP(LiFePO4)动力电池单体:磷酸铁锂电池单体,是一种锂离子电池的正极材料。工作电压适中、电容量大、高放点功率、可快速充电且循环寿命长,在高温和高热环境下的稳定性高。
正如背景技术中所介绍的,现有技术中对无法精确确定电池的老化程度,为解决无法精确确定电池的老化程度的问题,本申请的实施例提供了一种确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备。
根据本申请的实施例,提供了一种确定电池老化程度的方法。
图1是根据本申请实施例的一种确定电池老化程度的方法的流程图。
如图1所示,该方法包括以下步骤:
步骤S101,获取映射关系函数,上述映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系,其中,上述特征参量和上述电池容量是基于不同老化程度下试验电池的恒流充电基准实验数据得到的,上述特征参量与上述试验电池的老化程度相关;
为了获取准确的映射关系函数,可以采用数据拟合方法对多组上述特征参量和上述电池容量进行拟合,得到上述映射关系函数;
具体地,上述特征参量为半峰面积,如图2所示,获取半峰面积的步骤包括:
步骤S201:采用逐差法获取上述试验电池的IC曲线和上述待评估电池的IC曲线,上述IC曲线用于表征单位电压变化对应的充放电容量;
在电池充电的过程中,电池的电压与充电电量的关系是电池内部电化学反映过程的宏观表现。正负极电极活性材料在锂离子嵌入和脱出过程中依次经历多个不同的相变阶段,每一个相变阶段对应着正负电极OCV曲线上的一个电压平台,全电池OCV等于正负电极OCV曲线之差,因此全电池OCV曲线上的电压平台为正极和负极多个相变阶段的综合作用结果。随着电池老化,其OCV曲线上的电压平台将出现相应的变化。电压平台的变化可以反映电池的老化模式,但该变化难以从电池的OCV曲线上直接捕捉到。
由于IC曲线上的峰相较与OCV曲线上的电压平台更为明显,变化更为显著,衰减更为明显,所以采用IC曲线可以实现对电池老化程度的精准监测。
更为具体地,如图3所示,步骤S201中的采用逐差法获取上述待评估电池的IC曲线,可以实现为:
步骤S2011:获取对上述待评估电池进行恒流充电过程中采集得到的多个电流信号和多个电压信号;
步骤S2012:在时间域上对上述电流信号进行积分,得到上述待评估电池的电池容量序列;
步骤S2013:根据多个上述电压信号和上述电池容量序列,采用上述逐差法获取上述待评估电池的IC曲线。
在提取IC曲线时通常需要进行滤波或平滑处理,提取IC曲线常见的滤波方法有移动平均滤波和高斯滤波等,但其提取效果仍不稳定,通常滤波后仍存在小的波动,难以直接获取IC曲线的峰值。而采用逐差法解决了上述问题,减小了差分带来的噪声,该方法工程实用性强。
另外,获取试验电池的IC曲线的方式与获取待评估电池的IC曲线的方式相同。
具体实现为:
1)对电流信号i(t)进行安时积分,得到充入电量的时间序列q(t)(即电池容量序列);
2)取定电压序列V={V1,V2,…,Vn}T,每隔一个相同电压间隔取一个电压序列点Vn;
3)根据电压序列V和电量序列Q,利用逐差法求得IC曲线dQ/dV:
Figure BDA0003955216370000081
其中,公式1中的k+m表示电量序列中的Q的总数或者电压序列中V的总数。k表示总数的一半,例如,k+m=8,k=4。
Figure BDA0003955216370000091
4)提取IC曲线dQ/dV的几个主要峰的峰值或其他特征值,峰值的判断条件为:该点的dQ/dV为附近若干个电压点中dQ/dV的最大值。获取得到的IC曲线如图4所示。
一种可替代的实施方式中,可以对OCV曲线进行求导得到上述IC曲线,具体地,
即通过计算IC曲线来表征与锂离子嵌入/脱嵌有关的电化学性质(如可用容量等)。IC曲线的计算式为
Figure BDA0003955216370000092
公式2中,V为电池在恒流充电阶段的电压,Q为电池充入的电量,可由电流进行安时积分得到,如下式所示:
Figure BDA0003955216370000093
其中,iL表示电流,将整个充电阶段分为k份,在时间域t上对电流进行积分得到电池充入的电量Q。
图5所示为LFP动力电池单体25℃时在多个不同老化点下0.05C恒流充放电的电压曲线。在进行容量增量分析时,公式2可将充电过程的电压平台转换为IC曲线的峰。
更进一步地,为了获取更为准确的待评估电池的IC曲线,根据多个上述电压信号和上述电池容量序列,采用上述逐差法获取上述待评估电池的IC曲线,包括:
确定相邻的后一个上述电压信号相对于前一个上述电压信号的增量是否大于或者等于预设电压增量;
在大于上述预设电压增量的情况下,采用上述逐差法获取上述待评估电池的IC曲线。
步骤S202:确定上述IC曲线上的至少一个目标峰的半峰面积。
具体地,确定上述IC曲线上的至少一个目标峰的半峰面积,包括:
获取上述目标峰的目标峰值点处的电压Upeak和从起始电压累计到所述目标峰值点处的电压的第一累计容量;例如,从起始电压U1累计到目标峰值点处的电压Upeak的第一累计容量记为Qpeak;
从所述目标峰值点处开始迭代,直到迭代后的电压等于所述目标峰值点处的电压Upeak和预设半峰宽度△U之和,获取此时累计到的第二累计容量,半峰电压区间表示为[Upeak,Upeak+△U];从起始电压U1累计到Upeak+△U的第二累计容量记为Qpeak+Qu;
将所述第二累计容量与所述第一累计容量的差值确定为所述目标峰的半峰面积。第二累计容量Qpeak+Qu与第一累计容量Qpeak的差值等于最终确定的半峰面积。
一种具体的从IC曲线中提取半峰面积的具体步骤包括:
1)利用如下公式获取电池完整充电IC曲线:
IC值=dQ/dV                   (公式4)
其中,dV表示设定的电压步长,dQ表示电池恒流充电时电压变化dV的过程中充入的电量。如图4所示,图4中IC曲线示例共3个峰值点,而实际因电池材料体系、工艺等差异,峰值点的形状、位置、个数会有所不同。
2)IC值最高的点作为IC曲线峰值点,峰值所在的位置和高度会随电池的老化而发生改变,因此,半峰面积可以表征电池的老化水平。根据电池老化数据的分析可知,第二个峰和第三个峰表征在OCV曲线的两个平台区一定电压范围内实际容量随电池老化的变化特征,即该两个峰的半峰面积均可作为我们的特征参量。两个峰的半峰面积获取方法一致,以图4中从左至右第二个峰作为为例,半峰面积的获取方法分为两步:
第一步:记录所述目标IC峰值点对应的电池电压值Upeak和对应的温度Tpeak。
第二步:如图6所示,计算图中电压为Upeak至Upeak+△U范围内IC曲线与横坐标所围成的阴影部分面积,其中△U为设定的半峰宽度,所述半峰宽度需根据不同的电池特性取合适值,峰值点对应的电压到电池的上截止电压之间的差是所述半峰宽度的理论最大值,该值根据老化数据进行选取,一般为12mv。该阴影部分面积即为该发明中定义的半峰面积,所述半峰面积体现的是电压为Upeak至Upeak+△U区间内的容量增量。
IC曲线上各个峰下包络的面积即为OCV曲线上各个电压平台对应的容量,可以表示参与该相变阶段反应的锂离子数量。因此,IC峰面积随电池衰退的变化可以反应电池的各种老化模式。半峰面积可以更为精准的反应电池的老化情况。
当然,上述半峰面积仅仅是示例性的,还可以设置为全峰面积等。只有是从IC曲线上得到的可以反应电池的老化程度的参量原则上均可以被选择。
步骤S102,获取倍率修正函数,上述倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系,上述第一特征参量修正量指的是上述试验电池非基准电流倍率下的上述特征参量相对于基准电流倍率下的上述特征参量的差值;
为了获取准确的倍率修正函数,采用数据拟合方法对多组上述第一特征参量修正量和电流倍率进行拟合,得到上述倍率修正函数;
步骤S103,获取温度修正函数,上述温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系,上述第二特征参量修正量指的是上述试验电池非基准温度下的上述特征参量相对于基准温度下的上述特征参量的差值;
为了获取准确的温度修正函数,采用数据拟合方法对多组上述第二特征参量修正量和温度进行拟合,得到上述温度修正函数。
步骤S104,采用上述倍率修正函数和上述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的上述待评估电池的特征参量,上述待评估电池与上述试验电池为相同规格型号的同一类型电池;
步骤S105,采用修正后的上述待评估电池的特征参量和上述映射关系函数确定上述待评估电池的可用容量,并且根据上述待评估电池的可用容量和上述待评估电池的额定容量确定上述待评估电池的老化程度。
具体地,考虑电池温度和倍率特性的影响,引入温度修正函数以及倍率修正函数,将电池当前使用环境下所得的IC峰面积修正为基准温度和基准电流倍率下得到的IC峰面积理论值。然后根据以不同老化情况下电池的恒流充电基准实验数据得到的IC峰面积作为自变量,不同老化情况下电池相应的实际容量作为因变量,构建特征参量(IC峰面积)与容量的映射函数关系,进一步通过该函数得到电池当前的健康状态。
该方法以IC峰半峰面积作为特征参量,考虑工程应用时对电池使用特性影响较大的温度和倍率,实现对锂离子动力电池包健康状态的在线估算,估算结果精度高,方法可靠实用,具有较高的工程应用价值。
为了更为准确地获取待评估电池的可用容量,步骤S105,采用修正后的上述待评估电池的特征参量和上述映射关系函数确定上述待评估电池的可用容,有如下两种实现方式:
第一种方式:在当前充电区间包括多个完整的上述峰的情况下,将多个上述峰的修正后的上述半峰面积对应的多个上述电池容量的加权平均值确定为上述待评估电池的可用容量;若充电区间包含两个峰完整的更新区间,我们将两个特征参数获取的电池最大可用容量平均加权得到当前的电池可用容量值,避免单一特征参数带来估算结果的不稳定。
第二种方式:在上述当前充电区间包括一个完整的上述峰的情况下,将上一次估算得到的上述待评估电池的电池容量和当前一个完整的上述峰的修正后的上述半峰面积对应的上述电池容量的加权平均值确定为上述待评估电池的可用容量。避免单一特征参数带来估算结果的不稳定。
进一步地,根据电池的老化标定试验,获取特征参量与电池容量的映射关系函数、温度修正函数和倍率修正函数。获取以上标定函数需对电池展开长期的老化标定测试,测试分为特性测试和老化测试,特性测试包括容量测试、不同温度下以基准电流进行恒流充电的温度特性测试、基准温度下以不同倍率进行恒流充电的倍率特性测试。老化测试为电池以可允许的最高倍率在高温下进行循环充放电测试,所设倍率和温度需根据具体电芯特性设置,考虑LFP电池的完整寿命为2000次左右,故可设100次循环充放电为一个老化测试段。以特性测试、循环测试依次循环进行老化标定测试,直至所测容量低于电芯出厂额定容量的80%,终止测试,以上所述老化标定测试的测试如图7所示。
第一:特征参量与容量映射关系函数的获取,以不同老化情况下电池的恒流充电基准实验数据(25℃/0.05C)得到的半峰面积作为自变量,不同老化情况下电池相应的实际容量作为因变量,构建特征参量与容量的基准映射关系。特征参量与容量的基准映射关系通过拟合函数确定,可选拟合方法包括但不限于多项式函数拟合、指数函数拟合等,本发明选取多项式函数如下,详细函数关系需根据数据拟合效果来确定:
y=k1×x2+k2×x+k3                    (公式5)
公式5中,x为不同老化情况下电池的恒流充电基准实验数据(25℃/0.05C)得到的半峰面积,y为不同老化情况下电池相应的实际容量,k1、k2和k3为拟合系数。
第二:倍率修正函数关系的获取,基于在相同老化和温度下进行不同电流倍率的恒流充电的离线数据,确定任意电流倍率下的特征参量相对于基准电流倍率下的特征参量的电流倍率修正量;将不同倍率恒流充电获取的特征参量修正为相同温度下以基准电流倍率(0.05C)进行充电所得到的特征参量理论值。电流倍率和所述特征参量电流倍率修正量的关系通过拟合函数表达,可选拟合方法包括但不限于多项式函数拟合、指数函数拟合、机器学习等。
例如:某一LFP电池的在25℃,不同倍率充电的实验数据计算得到的半峰面积如表1所示:
表1倍率修正示例数据
Figure BDA0003955216370000141
以倍率作为X坐标,半峰面积作为Y坐标,利用三次多项式函数进行拟合,得到拟合曲线如下图8所示。
假设选取基准倍率为0.1C,要将函数整体向下平移,使得曲线X坐标0.1C对应的Y坐标值为0,最终倍率曲线公式6所示,该式即为所标定的倍率修正曲线。
y=-15.88×x3+47.48×x2-54.51×x+41+C(C=0)   (公式6)
第三:温度修正函数关系曲线的获取。基于基准电流倍率进行不同温度下恒流充电的离线数据,确定任意温度下的特征参量相对于基准温度下的特征参量的温度修正量;将不同温度恒流充电获取的特征参量修正为相同电流倍率下以基准实验环境温度(25℃)进行充电所得到的特征参量。温度和所述特征参量的温度修正量的关系通过拟合函数表达,可选拟合方法包括但不限于多项式函数拟合、指数函数拟合、机器学习等。获取标定数据后,处理方法同倍率修正曲线。图9为采用Matlab中光滑曲线拟合的方式得到的电池温度-半峰面积拟合曲线。
更为具体的,电池老化程度的确定包括老化标定数据获取和SOH在线估算两个部分,如图10所示,具体包括如下步骤(步骤S1001属于老化标定数据获取,步骤S1002~步骤S1006属于SOH在线估算):
步骤S1001:设计电池老化标定试验获取映射关系函数、倍率修正函数和温度修正函数;
步骤S1002:实时采集待评估电池的电压、电流、温度等数据;
步骤S1003:根据待评估电池的数据计算所述待评估电池的IC曲线;
步骤S1004:获取待评估电池的IC曲线上的第二个峰值和第三个峰值处的电压值、电流值和温度值;
步骤S1005:计算第二个目标峰的半峰面积和第三个目标峰的半峰面积,并进行温度和倍率的修正,得到相对于基准电流和基准温度下的半峰面积;
步骤S1006:根据半峰面积与容量之间的映射关系,得到待评估电池的实际最大可用容量,将实际最大可用容量除以出厂额定容量,得到待评估电池的老化程度。
老化标定数据试验设计及映射关系函数、倍率修正函数和温度修正函数,在上面已经说明,基于恒流充电工况的电池SOH(State of health,健康状态)在线估算完整流程如图11所示,包括:
首先,信号采集单元实时采集电池数据,包括电压、温度、电流;然后,在线计算容量增量,具体地计算容量增量包括:
首先利用安时积分法实时计算充入的电量dQ。然后,当电池电压增量大于或等于设定的电压步长dV时,进行容量增量IC计算并进入IC峰值判断的过程,相反,若电压增量小于设定的电压步长dV,则继续进行安时积分,不开启容量增量计算且不进行后续的操作;
进行IC峰值判断,包括:
首先判断之前计算得到的当前IC值是否大于前一次计算得到的IC值,若否则继续进行判断;若是则表明前一次计算得到的IC值不为目标IC峰值点,将当前峰值点电压Upeak更新为当前时刻电池电压值;将峰值点温度Tpeak更新为当前时刻电池温度值;将当前系统计算得到的半峰面积值置零。
开始计算半峰面积,具体包括:
找到目标峰值点,获取目标峰值点处的Upeak和Tpeak后,判断当前电池电压是否在半峰电压区间(Tpeak至Upeak+△U)内,若是则将当前的半峰面积计算值累加上当前的dQ以更新目标半峰面积:若否则表明已完成当前目标IC峰值点Upeak+△U对应的目标半峰面积的计算。
上述实际是利用递推更新的方法不断更新得到的目标IC峰值点的Upeak、Upeak和半峰面积,通过逻辑判断清除错误值,最终获得正确的目标IC峰值点和目标半峰面积。
基于上述得到的目标半峰面积,利用参数标定得到的温度修正函数和倍率修正函数对不同的电流倍率和温度进行健康因子修正。最后将修正后的特征参量代入构建的特征参量与容量的映射关系函数,获得容量估计值。
继续判断当前充电区间是否已经包含目标IC峰值点的完整半峰区间,避免出现递推更新法将其他IC峰判断成目标IC峰值点,造成容量估计异常。若否则将dQ清零重新,并返回采集电池数据的步骤;若充电区间包含两个峰完整的更新区间,我们将两个特征参量获取的电池最大可用容量平均加权得到当前的电池可用容量值,若充电区间包含一个峰的更新区间,则用上一次估算的电池可用容量与当前一个IC峰得到的电池可用容量平均加权得到当前的电池可用容量值进行更新,并输出健康状态估计值。否则,不进行更新。
本实施例中的电池为锂离子动力电池,主要应用在电动汽车领域。
根据锂电池的结构特性,过充时,电池温度上升致使内压上升,易损坏电池,甚至造成电池有自燃或爆裂的危险;过放时,电池特性及耐久性会劣化,可用充放电次数减少。多变的环境因素下,温度能较大地影响电池充放电性能,而充放电倍率会对电池的温度特性造成明显影响,高温会破坏电池内部化学平衡,加速容量衰减,极端低温下则可能造成电解液冻结,电池无法放电等现象,这将极大影响电池系统的低温性能,导致电动汽车动力输出性能衰减和续航里程减少。若在环境温度相同的条件下,充电倍率越大,电池升温越快,容量衰减速率越快,也会加快电池的劣化。不同的使用条件下,电池衰退速率存在差异,因此增加了工程应用时其健康状态在线估算的难度。
该方法采用容量增量分析法来评估电池的健康状态,考虑滤波算法获取平滑IC曲线的计算复杂度较高,该发明采用逐差法来获取平滑的IC曲线,方法简单可靠,并选取第二个和第三个IC峰的半峰面积作为特征参数,避免单一特征参数带来估算不稳定的缺点,同时考虑电池的温度特性和倍率特性,引入温度修正函数和倍率修正函数将特征参数修正为以基准温度(25℃)和基准倍率(0.05C)进行充电时的相对特征参数,继而,通过特征参数与容量的映射函数,得到电池包当前的最大可用容量,除以出厂时的额定容量,即得到电池包当前的健康状态。温度修正函数和倍率修正函数的引用,提升了对特征参数获取的准确性,充分考虑电池包使用的环境和场景,提升了在线估算电池包健康状态的准确性,对车载电池高效精准管理和维护具有重要意义。
该方法考虑电池温度和倍率特性的影响,引入温度修正函数以及倍率修正函数,将电池当前使用环境下所得的IC峰面积修正为基准温度和基准电流倍率下得到的IC峰面积理论值。然后根据以不同老化情况下电池的恒流充电基准实验数据得到的IC峰面积作为自变量,不同老化情况下电池相应的实际容量作为因变量,构建特征参数(IC峰面积)与容量的映射函数关系,进一步通过该函数得到电池当前的健康状态。温度和倍率修正函数的引用,提升了对特征参数获取的准确性,充分考虑电池包使用的环境和场景,提升了在线估算电池包健康状态的准确性,对车载电池高效精准管理和维护具有重要意义。
本申请的确定电池老化程度的方法,通过获取映射关系函数、获取倍率修正函数、获取温度修正函数,采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。综合电流倍率、温度、特征参量、容量实现了对电池的老化程度的精准确定,与现有采用单一特征的方法相比,更加合理全面且精确。采用本方案计算量较小,工程化成本较低。
需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本申请实施例还提供了一种确定电池老化程度的装置,需要说明的是,本申请实施例的确定电池老化程度的装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于确定电池老化程度的方法。以下对本申请实施例提供的确定电池老化程度的装置进行介绍。
图12是根据本申请实施例的确定电池老化程度的装置的示意图。如图12所示,该装置包括:
第一获取单元10,用于获取映射关系函数,上述映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系,其中,上述特征参量和上述电池容量是基于不同老化程度下试验电池的恒流充电基准实验数据得到的,上述特征参量与上述试验电池的老化程度相关;
第二获取单元20,用于获取倍率修正函数,上述倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系,上述第一特征参量修正量指的是上述试验电池非基准电流倍率下的上述特征参量相对于基准电流倍率下的上述特征参量的差值;
第三获取单元30,用于获取温度修正函数,上述温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系,上述第二特征参量修正量指的是上述试验电池非基准温度下的上述特征参量相对于基准温度下的上述特征参量的差值;
修正单元40,用于采用上述倍率修正函数和上述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的上述待评估电池的特征参量,上述待评估电池与上述试验电池为相同规格型号的同一类型电池;
第一确定单元50,用于采用修正后的上述待评估电池的特征参量和上述映射关系函数确定上述待评估电池的可用容量,并且根据上述待评估电池的可用容量和上述待评估电池的额定容量确定上述待评估电池的老化程度。
本申请的上述确定电池老化程度的装置中,第一获取单元获取映射关系函数、第二获取单元获取倍率修正函数、第三获取单元获取温度修正函数,修正单元采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,第一确定单元采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。综合电流倍率、温度、特征参量、容量实现了对电池的老化程度的精准确定,与现有采用单一特征的方法相比,更加合理全面且精确。采用本方案计算量较小,工程化成本较低。
进一步地,上述特征参量为半峰面积,上述装置还包括第四获取单元和第二确定单元,第四获取单元用于采用逐差法获取上述试验电池的IC曲线和上述待评估电池的IC曲线,上述IC曲线用于表征单位电压变化对应的充放电容量;第二确定单元用于确定上述IC曲线上的至少一个目标峰的半峰面积。由于IC曲线上的峰相较与OCV曲线上的电压平台更为明显,变化更为显著,衰减更为明显,所以采用IC曲线可以实现对电池老化程度的精准监测。
更进一步地,第一确定单元包括第一确定模块和第二确定模块,第一确定模块用于在当前充电区间包括多个完整的上述峰的情况下,将多个上述峰的修正后的上述半峰面积对应的多个上述电池容量的加权平均值确定为上述待评估电池的可用容量;若充电区间包含两个峰完整的更新区间,我们将两个特征参数获取的电池最大可用容量平均加权得到当前的电池可用容量值,避免单一特征参数带来估算结果的不稳定。第二确定模块用于在上述当前充电区间包括一个完整的上述峰的情况下,将上一次估算得到的上述待评估电池的电池容量和当前一个完整的上述峰的修正后的上述半峰面积对应的上述电池容量的加权平均值确定为上述待评估电池的可用容量。避免单一特征参数带来估算结果的不稳定。
进一步地,第四获取单元包括第一获取模块、积分模块和第二获取模块,第一获取模块用于获取对上述待评估电池进行恒流充电过程中采集得到的多个电流信号和多个电压信号;积分模块用于在时间域上对上述电流信号进行积分,得到上述待评估电池的电池容量序列;第二获取模块用于根据多个上述电压信号和上述电池容量序列,采用上述逐差法获取上述待评估电池的IC曲线。在提取IC曲线时通常需要进行滤波或平滑处理,提取IC曲线常见的滤波方法有移动平均滤波和高斯滤波等,但其提取效果仍不稳定,通常滤波后仍存在小的波动,难以直接获取IC曲线的峰值。而采用逐差法解决了上述问题,减小了差分带来的噪声,该方法工程实用性强。
进一步地,第二获取模块包括确定子模块和获取子模块,第一确定子模块用于确定相邻的后一个上述电压信号相对于前一个上述电压信号的增量是否大于或者等于预设电压增量;第一获取子模块用于在大于上述预设电压增量的情况下,采用上述逐差法获取上述待评估电池的IC曲线。
进一步地,第二确定单元包括第二获取子模块、第二确定子模块和第三确定子模块,第二获取子模块用于获取获取目标峰的目标峰值点处的电压Upeak和从起始电压累计到上述目标峰值点处的电压的第一累计容量;第二确定子模块用于从上述目标峰值点处开始迭代,直到迭代后的电压等于上述目标峰值点处的电压Upeak和预设半峰宽度△U之和,获取此时累计到的第二累计容量,半峰电压区间表示为[Upeak,Upeak+△U];第三确定子模块用于将上述第二累计容量与上述第一累计容量的差值确定为目标峰的半峰面积。通过迭代和累计运算实现对半峰面积的精确确定。
进一步地,第一获取单元还用于采用数据拟合装置对多组上述特征参量和上述电池容量进行拟合,得到上述映射关系函数;第二获取单元还用于采用数据拟合装置对多组上述第一特征参量修正量和电流倍率进行拟合,得到上述倍率修正函数;第三获取单元还用于采用数据拟合装置对多组上述第二特征参量修正量和温度进行拟合,得到上述温度修正函数。采用数据拟合的方式实现了对三个函数的精确确定。
上述确定电池老化程度的装置包括处理器和存储器,上述第一获取单元、上述第一确定单元、上述第二获取单元以及上述第二确定单元等均作为程序单元存储在存储器中,由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核,由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上,通过调整内核参数来解决现有技术中AMT的输入扭矩精确度不高,导致AMT标定不精准的问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM),存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述确定电池老化程度的方法。
本发明实施例提供了一种处理器,上述处理器用于运行程序,其中,上述程序运行时执行上述确定电池老化程度的方法。
本发明实施例提供了一种电子设备,包括:一个或多个处理器,存储器,显示装置以及一个或多个程序,其中,上述一个或多个程序被存储在上述存储器中,并且被配置为由上述一个或多个处理器执行,上述一个或多个程序包括用于执行任意一种上述的确定电池老化程度的方法。
本发明实施例提供了一种设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现至少以下步骤:
步骤S101,获取映射关系函数,上述映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系,其中,上述特征参量和上述电池容量是基于不同老化程度下试验电池的恒流充电基准实验数据得到的,上述特征参量与上述试验电池的老化程度相关;
步骤S102,获取倍率修正函数,上述倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系,上述第一特征参量修正量指的是上述试验电池非基准电流倍率下的上述特征参量相对于基准电流倍率下的上述特征参量的差值;
步骤S103,获取温度修正函数,上述温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系,上述第二特征参量修正量指的是上述试验电池非基准温度下的上述特征参量相对于基准温度下的上述特征参量的差值;
步骤S104,采用上述倍率修正函数和上述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的上述待评估电池的特征参量,上述待评估电池与上述试验电池为相同规格型号的同一类型电池;
步骤S105,采用修正后的上述待评估电池的特征参量和上述映射关系函数确定上述待评估电池的可用容量,并且根据上述待评估电池的可用容量和上述待评估电池的额定容量确定上述待评估电池的老化程度。
本文中的设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有至少如下方法步骤的程序:
步骤S101,获取映射关系函数,上述映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系,其中,上述特征参量和上述电池容量是基于不同老化程度下试验电池的恒流充电基准实验数据得到的,上述特征参量与上述试验电池的老化程度相关;
步骤S102,获取倍率修正函数,上述倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系,上述第一特征参量修正量指的是上述试验电池非基准电流倍率下的上述特征参量相对于基准电流倍率下的上述特征参量的差值;
步骤S103,获取温度修正函数,上述温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系,上述第二特征参量修正量指的是上述试验电池非基准温度下的上述特征参量相对于基准温度下的上述特征参量的差值;
步骤S104,采用上述倍率修正函数和上述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的上述待评估电池的特征参量,上述待评估电池与上述试验电池为相同规格型号的同一类型电池;
步骤S105,采用修正后的上述待评估电池的特征参量和上述映射关系函数确定上述待评估电池的可用容量,并且根据上述待评估电池的可用容量和上述待评估电池的额定容量确定上述待评估电池的老化程度。
在本发明的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如上述单元的划分,可以为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,单元或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性或其它的形式。
上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
上述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例上述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
从以上的描述中,可以看出,本申请上述的实施例实现了如下技术效果:
1)、本申请的上述确定电池老化程度的方法中,通过获取映射关系函数、获取倍率修正函数、获取温度修正函数,采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。综合电流倍率、温度、特征参量、容量实现了对电池的老化程度的精准确定,与现有采用单一特征的方法相比,更加合理全面且精确。采用本方案计算量较小,工程化成本较低。
2)、本申请的上述确定电池老化程度的装置中,第一获取单元获取映射关系函数、第二获取单元获取倍率修正函数、第三获取单元获取温度修正函数,修正单元采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,第一确定单元采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。综合电流倍率、温度、特征参量、容量实现了对电池的老化程度的精准确定,与现有采用单一特征的方法相比,更加合理全面且精确。采用本方案计算量较小,工程化成本较低。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种确定电池老化程度的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取映射关系函数,所述映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系,其中,所述特征参量和所述电池容量是基于不同老化程度下试验电池的恒流充电基准实验数据得到的,所述特征参量与所述试验电池的老化程度相关;
获取倍率修正函数,所述倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系,所述第一特征参量修正量指的是所述试验电池非基准电流倍率下的所述特征参量相对于基准电流倍率下的所述特征参量的差值;
获取温度修正函数,所述温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系,所述第二特征参量修正量指的是所述试验电池非基准温度下的所述特征参量相对于基准温度下的所述特征参量的差值;
采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,所述待评估电池与所述试验电池为相同规格型号的同一类型电池;
采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述特征参量为半峰面积,所述方法还包括:
采用逐差法获取所述试验电池的IC曲线和所述待评估电池的IC曲线,所述IC曲线用于表征单位电压变化对应的充放电容量;
确定所述IC曲线上的至少一个目标峰的半峰面积。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,包括:
在当前充电区间包括多个完整的所述目标峰的情况下,将多个所述目标峰的修正后的所述半峰面积对应的多个所述电池容量的加权平均值确定为所述待评估电池的可用容量;
在所述当前充电区间包括一个完整的所述目标峰的情况下,将上一次估算得到的所述待评估电池的电池容量和当前一个完整的所述目标峰的修正后的所述半峰面积对应的所述电池容量的加权平均值确定为所述待评估电池的可用容量。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,采用逐差法获取所述待评估电池的IC曲线,包括:
获取对所述待评估电池进行恒流充电过程中采集得到的多个电流信号和多个电压信号;
在时间域上对所述电流信号进行积分,得到所述待评估电池的电池容量序列;
根据多个所述电压信号和所述电池容量序列,采用所述逐差法获取所述待评估电池的IC曲线。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据多个所述电压信号和所述电池容量序列,采用所述逐差法获取所述待评估电池的IC曲线,包括:
确定相邻的后一个所述电压信号相对于前一个所述电压信号的增量是否大于或者等于预设电压增量;
在大于所述预设电压增量的情况下,采用所述逐差法获取所述待评估电池的IC曲线。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,确定所述IC曲线上的至少一个目标峰的半峰面积,包括:
获取所述目标峰的目标峰值点处的电压Upeak和从起始电压累计到所述目标峰值点处的电压的第一累计容量;
从所述目标峰值点处开始迭代,直到迭代后的电压等于所述目标峰值点处的电压Upeak和预设半峰宽度△U之和,获取此时累计到的第二累计容量,半峰电压区间表示为[Upeak,Upeak+△U];
将所述第二累计容量与所述第一累计容量的差值确定为所述目标峰半峰面积。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,
获取所述映射关系函数,包括:
采用数据拟合方法对多组所述特征参量和所述电池容量进行拟合,得到所述映射关系函数;
获取所述倍率修正函数,包括:
采用数据拟合方法对多组所述第一特征参量修正量和电流倍率进行拟合,得到所述倍率修正函数;
获取所述温度修正函数,包括:
采用数据拟合方法对多组所述第二特征参量修正量和温度进行拟合,得到所述温度修正函数。
8.一种确定电池老化程度的装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取映射关系函数,所述映射关系函数用于表征特征参量与电池容量之间的映射关系,其中,所述特征参量和所述电池容量是基于不同老化程度下试验电池的恒流充电基准实验数据得到的,所述特征参量与所述试验电池的老化程度相关;
第二获取单元,用于获取倍率修正函数,所述倍率修正函数用于表征电流倍率与第一特征参量修正量之间的关系,所述第一特征参量修正量指的是所述试验电池非基准电流倍率下的所述特征参量相对于基准电流倍率下的所述特征参量的差值;
第三获取单元,用于获取温度修正函数,所述温度修正函数用于表征温度与第二特征参量修正量之间的关系,所述第二特征参量修正量指的是所述试验电池非基准温度下的所述特征参量相对于基准温度下的所述特征参量的差值;
修正单元,用于采用所述倍率修正函数和所述温度修正函数对待评估电池的特征参量进行修正,得到修正后的所述待评估电池的特征参量,所述待评估电池与所述试验电池为相同规格型号的同一类型电池;第一确定单元,用于采用修正后的所述待评估电池的特征参量和所述映射关系函数确定所述待评估电池的可用容量,并且根据所述待评估电池的可用容量和所述待评估电池的额定容量确定所述待评估电池的老化程度。
9.一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包括存储的程序,其中,所述程序被电子设备执行权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器,存储器,显示装置以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至7中任意一项所述的确定电池老化程度的方法。
CN202211460517.XA 2022-11-17 2022-11-17 确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备 Pending CN115902653A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211460517.XA CN115902653A (zh) 2022-11-17 2022-11-17 确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211460517.XA CN115902653A (zh) 2022-11-17 2022-11-17 确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115902653A true CN115902653A (zh) 2023-04-04

Family

ID=86495894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211460517.XA Pending CN115902653A (zh) 2022-11-17 2022-11-17 确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115902653A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116794514A (zh) * 2023-05-04 2023-09-22 商宇(深圳)科技有限公司 一种修正电池老化率系数的方法
CN118501716A (zh) * 2024-07-12 2024-08-16 江西科技师范大学 一种钠离子电池的老化状态预测方法及系统

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116794514A (zh) * 2023-05-04 2023-09-22 商宇(深圳)科技有限公司 一种修正电池老化率系数的方法
CN116794514B (zh) * 2023-05-04 2024-03-22 商宇(深圳)科技有限公司 一种修正电池老化率的方法
CN118501716A (zh) * 2024-07-12 2024-08-16 江西科技师范大学 一种钠离子电池的老化状态预测方法及系统
CN118501716B (zh) * 2024-07-12 2024-10-01 江西科技师范大学 一种钠离子电池的老化状态预测方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110011374B (zh) 一种电池充放电电流的控制方法、系统及终端设备
CN107843852B (zh) 一种获取离线数据来估算蓄电池联合状态的方法
CN109663756B (zh) 基于自放电速率的电芯筛选方法及介质
CN115902653A (zh) 确定电池老化程度的方法、装置、存储介质与电子设备
CN111239629B (zh) 一种退役锂电池的梯次利用状态区间划分方法
CN111856282B (zh) 基于改进遗传无迹卡尔曼滤波的车载锂电池状态估计方法
CN108445422B (zh) 基于极化电压恢复特性的电池荷电状态估算方法
CN110795851A (zh) 一种考虑环境温度影响的锂离子电池建模方法
CN103884991A (zh) 一种单体电池直流内阻的测试方法
CN112510774B (zh) 一种电池组的均衡方法
CN107817448B (zh) 一种适用于复杂工况的在线实时监测电池电量的方法
CN109148978A (zh) 一种电池组的容量均衡方法及系统
CN115084693B (zh) 一种锂电池固相浓度修正方法、系统及存储介质
CN113359044A (zh) 测量电池剩余容量的方法、装置及设备
CN115932605A (zh) 储能电池剩余电量校正方法、装置及电池管理系统
CN108829911A (zh) 一种开路电压与soc函数关系优化方法
CN111987377B (zh) 电池的快充方法、电池管理系统以及电池的快充装置
CN115656848A (zh) 一种基于容量修正的锂电池soc估算方法
CN113341330A (zh) 基于ocv修正和卡尔曼滤波算法的锂硫动力电池soc估算方法
CN115421050A (zh) 一种电池健康状态的估计方法、系统、设备及存储介质
CN112630661A (zh) 一种电池荷电状态soc估算方法和装置
CN115327415A (zh) 基于限定记忆递推最小二乘算法的锂电池soc估算方法
CN112698217B (zh) 基于粒子群优化算法的电池单体容量估计方法
CN118191608A (zh) 电池soc估计方法、装置、设备及存储介质
CN113176516A (zh) 容量预测方法、装置、电子设备及存储介质

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