CN115993543A - 基于电池内阻分析的电池容量估算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电池内阻分析的电池容量估算方法，通过计算待测电池的第一至第三参数，并基于对与待测电池处于相同工况、相同电池寿命期间的相同期间片段下的实验电池实验得到的对应的第一至第三参数与电池容量的映射关系，即可快速估算出待测电池的容量。另外，利用这个映射关系在估算电池容量时，结合了实验发现的内阻越小、放电越完全且放电完全的速度更快的特性以及电流密度增加、内阻变大、第一参数变小的特性，通过判断第一参数是否符合随放电倍率的增加而减小的变化规律，提高了电池容量的估算速度和准确度。其提供了一套全新的内阻估算方法，能够快速且准确地估算出待测电池的内阻，为确保后续容量估算精度奠定了基础。

Description

基于电池内阻分析的电池容量估算方法

技术领域

本发明涉及电池容量估算技术领域，具体涉及一种基于电池内阻分析的电池容量估算方法。

背景技术

电池实际容量取决于两个因素：（1）放电电流I与电池内阻R的乘积；（2）放电终止电压的多少。电池容量一般以AH（安培小时）计算，为放电电流（恒流）I与放电时间（小时）T的乘值。目前，常用的电池容量测量方法为安时积分法，比如其用0.1C的电流放电至截止电压，通过放电电流和放电时长即可计算得到电池容量。但是，该方法耗时较长，不能满足电池容量快速检测的需求。

为了克服安时积分法测量电池容量存在的上述缺陷，公开号为CN109696637B的专利文件公开了一种锂一次性电池容量监测方法，其中提供了一种电池内阻的计算方法，在测得电池内阻后，通过实验环境下寻找到的恒流放电电压-容量-内阻的映射关系，可以直接估算出电池容量。该该方法存在以下缺陷：

1、其测量内阻需要引入精密电阻，增加了测量成本和繁杂度，且精密电阻本身也会耗电，影响了电池容量估算的准确度；

2、如CN109696637B中记载的方案所示，在0-200的容量区间内，其实验电池的恒流放电电压以及内阻基本稳定在一个固定值，但根据该图表达映射关系，却存在0-200跨度的容量范围。可见，CN109696637B中提供的通过内阻估算电池容量的方法存在较大误差。

因此，如何利用CN109696637B通过寻找恒流放电电压、内阻和容量之间的映射关系以提高电池容量估算速度和便捷性的优势，并克服CN109696637B存在的电池容量估算准确度低下的问题成为电池容量估算的一个新方向。

发明内容

本发明以提高电池容量估算准确度和速度为目的，提供了一种基于电池内阻分析的电池容量估算方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种基于电池内阻分析的电池容量估算方法，步骤包括：

L1，测量待测电池处于当前电池寿命期间的期间片段中的内阻；

L2，计算所述待测电池在不同放电倍率下的第一参数、第二参数和第三参数；

L3，获取与所述待测电池同品牌、同型号且处于相同工况、相同电池寿命期间的相同期间片段的实验电池的容量估算数据集；

L4，根据步骤L2计算的不同放电倍率下的第一至第三参数，以及步骤L3中获取的所述容量估算数据集，按照预设策略估算出所述待测电池的容量。

作为优选，步骤L2中，第一至第三参数的计算方法具体包括步骤：

L21，对所述待测电池使用不同倍率先后进行放电，并以预设频率采集每一放电倍率下的放电数据；

L22，识别出每一放电倍率下采集的所述放电数据中的第一极点，包括放电起始点和稳压起始点，然后计算和点间连接直线的斜率作为所述待测电池在对应的所述放电倍率下的所述第一参数；

L23，寻找每个放电倍率下采集的所述放电数据中的第二极点，并计算所述待测电池在对应的所述放电倍率下的所述第二参数和所述第三参数。

作为优选，步骤L21中，放电方法为：先以第一放电倍率放电t1时长，然后停止放电t1时长，再以第二放电倍率放电t2时长，然后停止放电t2时长，最后以第三放电倍率放电t3时长，然后停止放电t3时长，其中所述第一放电倍率小于所述第二放电倍率小于所述第三放电倍率。

作为优选，步骤L23中，所述第二参数和所述第三参数的计算方法具体包括步骤：

L231，识别出每一所述放电倍率下采集的所述放电数据中的所述第二极点，包括稳压起始点、停止放电电压点、升压稳压起始点和升压稳压点；

L232，获取每一所述放电倍率下的在和采集时间段内的每个不同时点采集的第一放电电压数据，以及和采集时间段内的每个不同时点采集的第二放电电压数据；

L233，以和之间的各所述第一放电数据为拟合点，通过第一高次方程拟合得到第一曲线，以和间的各第二放电电压数据为拟合点，通过第二高次方程拟合得到第二曲线；

L234，根据所述第一曲线、所述第二曲线分别反推得到所述第一高次方程的项系数作为所述第二参数，所述第二高次方程的项系数作为所述第三参数。

作为优选，步骤L4中，按照所述预设策略估算出所述待测电池的容量的方法具体包括步骤：

L41，判断所述第一参数的值是否随所述放电倍率的增加而呈减小趋势，

若是，则转入步骤L42；

若否，则判定此次电池容量估算失败返回步骤L1或提示告警；

L42，将每个所述放电倍率下对第一曲线反推得到的所述第二参数与所获取的所述容量估算数据集中携带的相同放电倍率下的第二参数’作一致性比对，并判断是否所有倍率下全部比对成功，

若是，则转入步骤L43；

若否，则返回步骤L1或提示报警；

L43，将每个所述放电倍率下得到的所述第三参数与所述容量估算数据集中携带的相同放电倍率下的第三参数’作一致性比对，并判断是否所有倍率下全部比对成功，

若是，则转入步骤L44；

若否，则返回步骤L1或提示告警；

L44，将步骤L3中获取的所述容量估算数据集中携带的电池容量值作为对所述待测电池的容量估算结果。

作为优选，步骤L1中，所述待测电池的内阻估算方法包括步骤：

S1，对不同品牌、型号的实验电池构建其处于不同工况下的不同电池寿命期间分别对应的内阻校正数据集；

S2，获取待测电池当前所处的工况信息和品牌、型号信息，并计算所述待测电池当前所处的所述电池寿命期间，然后根据事先构建的电池工况-品牌-型号与布隆过滤器中点位A的对应关系，匹配出所述点位A，然后获取存储在所述点位A关联的第二数据库或第三数据库中的所述内阻校正数据集；

S3，采用交流注入法测得所述待测电阻的内阻，并判断步骤S2获取的所述内阻校正数据集是否为，

若是，则计算与的和值作为最终校正得到的所述待测电池的内阻；

若否，则转入步骤S4；

S4，计算所述待测电池的距离，然后进一步计算与步骤S2中获取的所述内阻校正数据集中携带的每个极值点的距离的距离差值，然后计算最小的所述极值点对应的内阻校正系数与的和值作为最终校正得到的所述待测电池的内阻。

作为优选，步骤S1中构建不同品牌、型号的所述实验电池处于不同实验工况下的不同电池寿命期间分别对应的所述内阻校正数据集的方法具体包括步骤：

A1，将所述实验电池当前所处的电池寿命期间划分为若干期间片段；

A2，计算寿命处于所述电池寿命期间中的每个所述期间片段时的所述实验电池在所述实验工况下的内阻校正系数，并形成每个所述期间片段的数据对后存储到每个所述期间片段在布隆过滤器的位阵列中的对应子点位所关联的第一数据库中；

A3，获取每个所述数据对中的或数据对，并将每个数据对中的处理为分别与等量纲；

A4，以在所述电池寿命期间测得的所有等量纲后的数据对为拟合点，拟合得到曲线，然后在同一xy轴坐标系下拟合得到曲线，其中，表示或等量纲后的，表示或等量纲后的；

A5，计算曲线和曲线中的对称拟合点间的距离；

A6，以与其对应的为拟合点拟合得到曲线，然后寻找曲线中的极值点，并判断寻找到的所述极值点的数量与所述电池寿命期间中的所述期间片段的比值是否大于比值阈值，

若是，则将各所述极值点分别对应的所述内阻校正系数以及距离作为所述电池寿命期间对应的所述内阻校正数据集并存储到所述电池寿命期间在所述布隆过滤器的对应点位关联的第二数据库中；

若否，则计算所述电池寿命期间中的每个所述期间片段对应的所述内阻校正系数的均值作为所述电池寿命期间对应的所述内阻校正数据集存储到对应的所述第三数据库中。

作为优选，步骤A2中，计算所述实验电池在每个所述期间片段对应的所述内阻校正系数，并形成所述数据对的方法具体包括步骤：

A21，所述实验电池的寿命进入到每个所述期间片段后，在不同时点，首先采用直流放电法，根据恒定直流放电电流，计算所述实验电池对应的内阻，然后采用交流注入法，根据激励电流，计算对应的内阻；

A22，计算所述实验电池在当前寿命进入的所述期间片段中的每个所述时点的内阻偏离度；

A23，计算划分在同个所述电池寿命期间下的每个所述期间片段的内阻偏离度均值作为所述实验电池在所述实验工况下的内阻校正系数；

A24，判断是否大于内阻偏离度阈值，

若是，则形成第一数据对作为所述数据对；

若否，则形成第二数据对作为数据对。

本发明具有以下有益效果：

（1）提供了一套全新的内阻估算方法，能够快速且准确地估算出待测容量的电池在当前所处的电池寿命期间的某个期间片段的电池内阻，为确保后续容量估算精度奠定了基础。

（2）通过计算待测电池的第一至第三参数，并基于对与待测电池处于相同工况、相同电池寿命期间的相同期间片段下的实验电池实验得到的对应的第一至第三参数与电池容量的映射关系，即可快速估算出待测电池的容量。另外，利用这个映射关系在估算电池容量时，结合了实验发现的内阻越小、放电越完全且放电完全的速度更快的特性以及电流密度增加、内阻变大、第一参数变小的特性，通过判断第一参数是否符合随放电倍率的增加而减小的变化规律，提高了电池容量的估算速度和准确度。

（3）以不同放电倍率下的和点间采集的拟合点拟合得到第一曲线表征的高次方程的项系数即第二参数，以及和点间的拟合点拟合得到的第二曲线表征的高次方程的项系数即第三参数作为判断待测电池在当前内阻条件下的电池容量是否为与具有映射关系的实验环境下的电池容量的依据，判断过程以及第二、第三参数的计算过程方便快捷，且进一步提升了电池容量估算的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有的交流注入法测量电池内阻时采用的电池内阻等效模型的示意图；

图2是现有的交流注入法测量电池内阻的原理图；

图3是本发明实施例提供的电池内阻估算方法的实现步骤图；

图4是将电池所处的某个电池寿命期间划分的若干期间片段的示意图；

图5是本发明实施例提供的基于电池内阻分析的电池容量估算方法的实现步骤图；

图6是交替放电的待测电池的放电电压的曲线图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“连接”等指示部件之间的连接关系，该术语应做广义理解，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，可以是两个部件内部的连通或两个部件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明实施例提供的基于电池内阻分析的电池容量估算方法，如图5所示，包括步骤：

L1，测量待测电池处于当前电池寿命期间的期间片段中的内阻，测量方法如图3所示，具体包括步骤：

S1，对不同品牌、型号的实验电池构建其处于不同工况下的不同电池寿命期间分别对应的内阻校正数据集，构建方法具体包括以下步骤：

A1，将实验电池当前所处的电池寿命期间划分为若干如图4中示例的期间片段；这里需要说明的是，电池当前处于哪个电池寿命期间可以通过现有的方法测量而得，由于对于电池所处寿命期间的估算并非本发明要求权利保护的范围，因此不做说明。对于某个电池寿命期间，划分多少数量的期间片段，这个根据电阻内阻估算精度的具体要求而定，期间片段划分的越密，使用本发明提供的方法估算电池内阻的准确度越高，但在估算电池内阻时，由于需要首先计算出待测电池当前处于某个电池寿命期间的具体哪个期间片段，若期间片段划分的过细，处于哪个期间片段的估算难度会大幅增加，因此期间片段不宜划分的过于细致。比如，假设将电池的寿命期间划分为少年期、青年期和老年期，其中少年期的电池充放电额定次数为300次，青年期为500次，老年期为200次，一个期间片段的长度为所属寿命期间的1/3-1/8为宜，期间片段划分的过少后续数据难以拟合，划分的过多，由于相邻期间片段间的充放电特性、环境温湿度、盐度等基本相同，电池处于哪个期间片段将难以被识别。

划分好期间片段后，转入步骤：

A2，计算寿命处于A2，计算寿命处于电池寿命期间中的每个期间片段时的实验电池在实验工况下的内阻校正系数，并形成或数据对后存储到每个期间片段在布隆过滤器的位阵列中的对应子点位所分别关联的第一数据库中，其中，的数据内容包括实验电池的品牌和型号；的数据内容包括实验电池的实验环境的温度、湿度、盐度；表示实验电池当前处于第电池寿命期间内的期间片段中；表示采用交流注入法对实验电池施加的激励电流；表示采用直流放电法对实验电池进行内阻测量时释放的直流恒定放电电流；表示交流激励下对处于期间片段的实验电池测得的内阻；表示直流恒定放电电流下对处于期间片段的实验电池测得的内阻；

具体而言，计算实验电池在每个期间片段对应的内阻校正系数，并形成数据对的方法包括步骤：

A21，实验电池的寿命进入到每个期间片段后，在不同时点，首先采用直流放电法，根据恒定直流放电电流，计算实验电池对应的内阻，然后采用交流注入法，根据激励电流，计算对应的内阻；

A22，通过以下公式（1）计算实验电池在当前寿命进入的期间片段中的每个时点的内阻偏离度：

A23，计算划分在同个电池寿命期间下的每个期间片段的内阻偏离度均值作为实验电池在实验工况下的内阻校正系数，其中，表示在电池寿命期间划分的期间片段的数量；

A24，判断是否大于内阻偏离度阈值，

若是，则形成第一数据对作为数据对，第一数据对即为上面的数据对；

若否，则形成第二数据对作为数据对，第二数据对即为上面的数据对。

对于每个电池寿命期间的内阻校正数据集的构建，在形成数据对后，转入步骤：

A3，获取每个数据对中的或数据对，然后对每个数据对中的以的方式处理为与等量纲，表示与的值大小的倍数，并对每个以的方式处理为与等量纲；

A4，以在电池寿命期间测得的所有等量纲后的数据对为拟合点，拟合得到曲线，然后在同一xy轴坐标系下拟合得到曲线，其中，表示或等量纲后的，表示或等量纲后的，曲线和曲线均优选采用二元二次函数进行拟合，比如用作为自变量、作为应变量采用二元二次函数进行拟合，当然也可以采用高次方程进行拟合；

A5，计算曲线和曲线中的对称拟合点间的距离，计算方法为：

其中，、分别表示曲线中的拟合点的横轴坐标和纵轴坐标；

、分别表示曲线中与拟合点具有对称关系的拟合点的横轴坐标和纵轴坐标；

A6，以与其对应的为拟合点拟合得到曲线，这里所指的与其对应的的对应关系即拟合点或拟合点对应的，这里的拟合采用高次方程（优选为5次方程，表达形式为，分别为项系数和常数），目的是为了寻找曲线中的极值点；

拟合得到曲线后，寻找曲线中的极值点，并判断寻找到的极值点的数量与电池寿命期间中的期间片段的数量的比值是否大于比值阈值，

若是，则将各极值点对应的内阻校正系数以及距离作为电池寿命期间对应的内阻校正数据集并存储到电池寿命期间在布隆过滤器的对应点位关联的第二数据库中；

若否，则计算电池寿命期间中的每个期间片段对应的内阻校正系数的均值作为电池寿命期间对应的内阻校正数据集存储到对应的第三数据库中。

这里需要说明的是，以寻找到的极值点的数量与电池寿命期间中的期间片段的数量的比值是否大于比值阈值为依据将内阻校正数据集划分到对应的第二数据库或第三数据库中是为了提高后续对待测电池的内阻计算速度，将第二数据库、第三数据库分别与布隆过滤器中的相应点位相关联，后续在计算待测电阻时，可以根据事先构建的映射关系快速从第二数据库或第三数据库中获取到内阻估算所需的内阻校正数据集，有利于大幅提升对待测电池的内阻计算速度。

将实验电池在每个电池寿命期间时实验获得的内阻校正数据集存储到布隆过滤器相应点位关联的第二数据库或第三数据库后，本发明实施例提供的电池内阻估算方法转入步骤：

S2，获取待测电池当前所处的工况信息和品牌、型号信息，并计算待测电池当前所处的电池寿命期间，然后根据事先构建的电池工况-品牌-型号与布隆过滤器中点位A的对应关系，匹配出点位A，然后获取存储在点位A关联的第二数据库或第三数据库中的内阻校正数据集；

S3，采用交流注入法测得待测电阻的内阻，并判断步骤S2获取的内阻校正数据集是否为，

若是，则计算与的和值作为最终校正得到的待测电池的内阻；

若否，则转入步骤S4；

S4，计算待测电池的距离，然后进一步计算与步骤S2中获取的内阻校正数据集中携带的每个极值点的距离的距离差值，，然后计算最小的极值点对应的内阻校正系数与的和值作为最终校正得到的待测电池的内阻。

这里需要说明的是，步骤S4中，系统判定最小时，实验电池在极值点所处的期间片段与待测电池当前所处的期间片段相同或相近，然后直接取极值点对应的与作和值计算，克服了直接以与的和值作为待测电池的内阻存在的误差相对较大的问题（原理为：一个电池寿命期间的额定充放电次数越多，该电池寿命期间越长，该误差越大，因为该电池寿命期间内的不同期间片段下的极化内阻的非线性变化通常越明显）。的计算方法的计算方式相同，不再赘述。

测得待测电池处于当前电池寿命期间的期间片段中的内阻后，本实施例提供的基于电池内阻分析的电池容量估算方法转入步骤：

L2，计算待测电池在不同放电倍率下的第一参数、第二参数和第三参数，具体包括如下步骤：

L21，对所述待测电池使用不同倍率先后进行放电（放电方法为：先以第一放电倍率放电t1时长，然后停止放电t1时长，再以第二放电倍率放电t2时长，然后停止放电t2时长，最后以第三放电倍率放电t3时长，然后停止放电t3时长，其中所述第一放电倍率小于所述第二放电倍率小于所述第三放电倍率），并以预设频率采集每一放电倍率下的放电数据，包括每个数据采集时点采集到的恒流放电电压和停止放电后的升压电压；

L22，识别出每一放电倍率下采集的所述放电数据中的第一极点，包括如图6中所示的放电起始点和稳压起始点，然后计算和点间连接直线的斜率作为所述待测电池在对应的所述放电倍率下的所述第一参数；图6中的点A、E、I为不同的放电倍率下的放电起始点；B、F、J为不同放电倍率下的放电稳压起始点；C、G、K为不同放电倍率下停止放电时的电压点；D、H、L为不同放电倍率下停止放电后电池电压升压的稳压起始点；E、I、M为不同放电倍率下停止放电达到放电时长后的升压稳压点。

L23，寻找每个放电倍率下采集的所述放电数据中的第二极点，并计算所述待测电池在对应的所述放电倍率下的第二参数和第三参数，计算方法具体包括如下步骤：

L231，识别出每一所述放电倍率下采集的所述放电数据中的所述第二极点，包括如图6中所示的稳压起始点、停止放电电压点、升压稳压起始点和升压稳压点；

L232，获取每一所述放电倍率下的在和采集时间段内的每个不同时点采集的第一放电电压数据，以及和采集时间段内的每个不同时点采集的第二放电电压数据（注意：这里的第一放电电压数据和第二放电电压数据实际为停止放电后的电池升压数据）；

L233，以和之间的各所述第一放电数据为拟合点（第一放电数据中的数据采集时间为拟合点在xy轴的横坐标，放电电压为纵坐标），通过第一高次方程拟合得到第一曲线，以和间的各第二放电电压数据为拟合点（第二放电数据中的数据采集时间为拟合点在xy轴的横坐标，放电电压为纵坐标），通过第二高次方程拟合得到第二曲线；这里的第一高次方程和第二高次方程均优选为4次方程，表达形式为，为拟合点的横坐标，为纵坐标，为方程的项系数；

L234，根据所述第一曲线、所述第二曲线分别反推得到所述第一高次方程的项系数作为所述第二参数，所述第二高次方程的项系数作为所述第三参数（项系数反推方法为现有方法，具体反推过程不做说明）。

这里需要说明的是，关于第一极点和第二极点的识别方式采用的就是现有的数据匹配方式，可以理解为一种简单的数据获取方法，比如对升压稳压点标记为，通过这个标记即可匹配出，没有过多的技术复杂性。

计算得到待测电池在不同放电倍率下的第一至第三参数后，本实施例提供的基于电池内阻分析的电池容量估算方法转入步骤：

L3，获取与待测电池同品牌、同型号且处于相同工况、相同电池寿命期间的相同期间片段的实验电池的容量估计数据集；

L4，根据步骤L2计算的不同放电倍率下的第一至第三参数，以及步骤L3中获取的所述容量估算数据集，按照预设策略估算出所述待测电池的容量，具体估算方法包括如下步骤：

L41，判断所述第一参数的值是否随所述放电倍率的增加而呈减小趋势，

若是，则转入步骤L42；

若否，则判定此次电池容量估算失败返回步骤L1或提示告警；

L42，将每个所述放电倍率下对第一曲线反推得到的所述第二参数与所获取的所述容量估算数据集中携带的相同放电倍率下的第二参数’作一致性比对，并判断是否所有倍率下全部比对成功，

若是，则转入步骤L43；

若否，则返回步骤L1或提示报警；

L43，将每个所述放电倍率下得到的所述第三参数与所述容量估算数据集中携带的相同放电倍率下的第三参数’作一致性比对，并判断是否所有倍率下全部比对成功，

若是，则转入步骤L44；

若否，则返回步骤L1或提示告警；

L44，将步骤L3中获取的所述容量估算数据集中携带的电池容量值作为对所述待测电池的容量估算结果。

此处需要说明的是，步骤L42和L43中，一致性比对的方法为：第二参数和第二参数’中的对应项系数之间的距离均小于第一距离阈值，则判定比对成功；第三参数和第三参数’中的对应项系数之间的距离均小于第二距离阈值，则判定比对成功。这里所述的项系数之间的距离为待测电池和实验电池的具有对应关系的两个项系数的系数值的差值绝对值。

综上，本发明具有以下有益效果：

（1）提供了一套全新的内阻估算方法，能够快速且准确地估算出待测容量的电池在当前所处的电池寿命期间的某个期间片段的电池内阻，为确保后续容量估算精度奠定了基础。

（2）通过计算待测电池的第一至第三参数，并基于对与待测电池处于相同工况、相同电池寿命期间的相同期间片段下的实验电池实验得到的对应的第一至第三参数与电池容量的映射关系，即可快速估算出待测电池的容量。另外，利用这个映射关系在估算电池容量时，结合了实验发现的内阻越小、放电越完全且放电完全的速度更快的特性以及电流密度增加、内阻变大、第一参数变小的特性，通过判断第一参数是否符合随放电倍率的增加而减小的变化规律，提高了电池容量的估算速度和准确度。

（3）以不同放电倍率下的和点间采集的拟合点拟合得到第一曲线表征的高次方程的项系数即第二参数，以及和点间的拟合点拟合得到的第二曲线表征的高次方程的项系数即第三参数作为判断待测电池在当前内阻条件下的电池容量是否为与具有映射关系的实验环境下的电池容量的依据，判断过程以及第二、第三参数的计算过程方便快捷，且进一步提升了电池容量估算的准确性。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员应该明白，还可以对本发明做各种修改、等同替换、变化等等。但是，这些变换只要未背离本发明的精神，都应在本发明的保护范围之内。另外，本申请说明书和权利要求书所使用的一些术语并不是限制，仅仅是为了便于描述。

Claims (8)

1.一种基于电池内阻分析的电池容量估算方法，其特征在于，步骤包括：

L1，测量待测电池处于当前电池寿命期间的期间片段中的内阻；

L2，计算所述待测电池在不同放电倍率下的第一参数、第二参数和第三参数；

L3，获取与所述待测电池同品牌、同型号且处于相同工况、相同电池寿命期间的相同期间片段的实验电池的容量估算数据集；

L4，根据步骤L2计算的不同放电倍率下的第一至第三参数，以及步骤L3中获取的所述容量估算数据集，按照预设策略估算出所述待测电池的容量。

2.根据权利要求1所述的基于电池内阻分析的电池容量估算方法，其特征在于，步骤L2中，第一至第三参数的计算方法具体包括步骤：

L21，对所述待测电池使用不同倍率先后进行放电，并以预设频率采集每一放电倍率下的放电数据；

L22，识别出每一放电倍率下采集的所述放电数据中的第一极点，包括放电起始点和稳压起始点，然后计算和点间连接直线的斜率作为所述待测电池在对应的所述放电倍率下的所述第一参数；

L23，寻找每个放电倍率下采集的所述放电数据中的第二极点，并计算所述待测电池在对应的所述放电倍率下的所述第二参数和所述第三参数。

3.根据权利要求2所述的基于电池内阻分析的电池容量估算方法，其特征在于，步骤L21中，放电方法为：先以第一放电倍率放电t1时长，然后停止放电t1时长，再以第二放电倍率放电t2时长，然后停止放电t2时长，最后以第三放电倍率放电t3时长，然后停止放电t3时长，其中所述第一放电倍率小于所述第二放电倍率小于所述第三放电倍率。

4.根据权利要求2所述的基于电池内阻分析的电池容量估算方法，其特征在于，步骤L23中，所述第二参数和所述第三参数的计算方法具体包括步骤：

L231，识别出每一所述放电倍率下采集的所述放电数据中的所述第二极点，包括稳压起始点、停止放电电压点、升压稳压起始点和升压稳压点；

L232，获取每一所述放电倍率下的在和采集时间段内的每个不同时点采集的第一放电电压数据，以及和采集时间段内的每个不同时点采集的第二放电电压数据；

L233，以和之间的各所述第一放电数据为拟合点，通过第一高次方程拟合得到第一曲线，以和间的各第二放电电压数据为拟合点，通过第二高次方程拟合得到第二曲线；

L234，根据所述第一曲线、所述第二曲线分别反推得到所述第一高次方程的项系数作为所述第二参数，所述第二高次方程的项系数作为所述第三参数。

5.根据权利要求1所述的基于电池内阻分析的电池容量估算方法，其特征在于，步骤L4中，按照所述预设策略估算出所述待测电池的容量的方法具体包括步骤：

L41，判断所述第一参数的值是否随所述放电倍率的增加而呈减小趋势，

若是，则转入步骤L42；

若否，则判定此次电池容量估算失败返回步骤L1或提示告警；

L42，将每个所述放电倍率下对第一曲线反推得到的所述第二参数与所获取的所述容量估算数据集中携带的相同放电倍率下的第二参数’作一致性比对，并判断是否所有倍率下全部比对成功，

若是，则转入步骤L43；

若否，则返回步骤L1或提示报警；

L43，将每个所述放电倍率下得到的所述第三参数与所述容量估算数据集中携带的相同放电倍率下的第三参数’作一致性比对，并判断是否所有倍率下全部比对成功，

若是，则转入步骤L44；

若否，则返回步骤L1或提示告警；

L44，将步骤L3中获取的所述容量估算数据集中携带的电池容量值作为对所述待测电池的容量估算结果。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的基于电池内阻分析的电池容量估算方法，其特征在于，步骤L1中，所述待测电池的内阻估算方法包括步骤：

S1，对不同品牌、型号的实验电池构建其处于不同工况下的不同电池寿命期间分别对应的内阻校正数据集；

S2，获取待测电池当前所处的工况信息和品牌、型号信息，并计算所述待测电池当前所处的所述电池寿命期间，然后根据事先构建的电池工况-品牌-型号与布隆过滤器中点位A的对应关系，匹配出所述点位A，然后获取存储在所述点位A关联的第二数据库或第三数据库中的所述内阻校正数据集；

S3，采用交流注入法测得所述待测电阻的内阻，并判断步骤S2获取的所述内阻校正数据集是否为，

若是，则计算与的和值作为最终校正得到的所述待测电池的内阻；

若否，则转入步骤S4；

S4，计算所述待测电池的距离，然后进一步计算与步骤S2中获取的所述内阻校正数据集中携带的每个极值点的距离的距离差值，然后计算最小的所述极值点对应的内阻校正系数与的和值作为最终校正得到的所述待测电池的内阻。

7.根据权利要求6所述的基于电池内阻分析的电池容量估算方法，其特征在于，步骤S1中构建不同品牌、型号的所述实验电池处于不同实验工况下的不同电池寿命期间分别对应的所述内阻校正数据集的方法具体包括步骤：

A1，将所述实验电池当前所处的电池寿命期间划分为若干期间片段；

A2，计算寿命处于所述电池寿命期间中的每个所述期间片段时的所述实验电池在所述实验工况下的内阻校正系数，并形成每个所述期间片段的数据对后存储到每个所述期间片段在布隆过滤器的位阵列中的对应子点位所关联的第一数据库中；

A3，获取每个所述数据对中的或数据对，并将每个数据对中的处理为分别与等量纲；

A4，以在所述电池寿命期间测得的所有等量纲后的数据对为拟合点，拟合得到曲线，然后在同一xy轴坐标系下拟合得到曲线，其中，表示或等量纲后的，表示或等量纲后的；

A5，计算曲线和曲线中的对称拟合点间的距离；

A6，以与其对应的为拟合点拟合得到曲线，然后寻找曲线中的极值点，并判断寻找到的所述极值点的数量与所述电池寿命期间中的所述期间片段的比值是否大于比值阈值，

若是，则将各所述极值点分别对应的所述内阻校正系数以及距离作为所述电池寿命期间对应的所述内阻校正数据集并存储到所述电池寿命期间在所述布隆过滤器的对应点位关联的第二数据库中；

若否，则计算所述电池寿命期间中的每个所述期间片段对应的所述内阻校正系数的均值作为所述电池寿命期间对应的所述内阻校正数据集存储到对应的所述第三数据库中。

8.根据权利要求7所述的基于电池内阻分析的电池容量估算方法，其特征在于，步骤A2中，计算所述实验电池在每个所述期间片段对应的所述内阻校正系数，并形成所述数据对的方法具体包括步骤：

A21，所述实验电池的寿命进入到每个所述期间片段后，在不同时点，首先采用直流放电法，根据恒定直流放电电流，计算所述实验电池对应的内阻，然后采用交流注入法，根据激励电流，计算对应的内阻；

A22，计算所述实验电池在当前寿命进入的所述期间片段中的每个所述时点的内阻偏离度；

A23，计算划分在同个所述电池寿命期间下的每个所述期间片段的内阻偏离度均值作为所述实验电池在所述实验工况下的内阻校正系数；

A24，判断是否大于内阻偏离度阈值，

若是，则形成第一数据对作为所述数据对；

若否，则形成第二数据对作为数据对。

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