CN116148673A - 电池脉冲功率确定方法、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电池脉冲功率确定方法、设备及存储介质。该方法包括:确定电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内;对电池进行RPT测试、预设次数的充放电测试,获取当前电池性能衰减率;判断当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;若是则将预设脉冲功率作为目标脉冲功率;若否则对预设脉冲功率进行第一功率降额后返回执行对电池进行RPT测试、根据预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试的步骤,直至得到目标脉冲功率。本申请的方法,能够确定储能电池在预设时间内的脉冲功率,使得该脉冲功率不会对电池的衰减产生额外的负面作用,能够确保电池在全生命周期内的正常应用。
Description
技术领域
本申请涉及储能电池技术领域,尤其涉及一种电池脉冲功率确定方法、设备及存储介质。
背景技术
“双碳”目标的提出的实施,大大推动了以锂离子电池、钠离子电池等二次电池为主的电化学储能系统的快速发展。随着储能系统技术的提升,其应用场景也呈现多种多样的方式,调频应用是其中一个非常重要的应用类型。在调频应用场景和电池管理系统中都会涉及电池相关脉冲功率数值的问题。
目前现有的方法中,电池的脉冲功率容易降低电池寿命,难以确定一个脉冲功率,使得电池的生命周期不受到影响。
本发明提供一种电池脉冲功率确定方法、设备及存储介质,采用该方法确定的脉冲功率不会对电池的衰减产生额外的负面作用,能够确保电池在全生命周期内的正常应用。
发明内容
本申请提供一种电池脉冲功率确定方法、设备及存储介质,能够确定储能电池在预设脉冲时间内的脉冲功率,使得该脉冲功率不会对电池的衰减产生额外的负面作用,能够确保电池在全生命周期内的正常应用。
第一方面,本申请提供一种电池脉冲功率确定方法,包括:
确定电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内;
对所述电池进行RPT测试,根据所述预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取所述电池的平均温度和当前电池性能衰减率;
判断所述当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;
若是,则将所述预设脉冲功率作为目标脉冲功率,其中,在所述预设脉冲时间和所述目标脉冲功率内运行时不影响所述电池的寿命周期;;
若否,则对所述预设脉冲功率进行第一功率降额,并在所述第一功率降额后返回执行对所述电池进行RPT测试、根据所述预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试的步骤,直至得到所述目标脉冲功率。在一种可能的设计中,所述电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内,包括:
获取所述电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压;
判断所述动态电压是否在所述预设截止电压范围内;
若是,则确定动态电压在所述预设截止电压范围内;
若否,则对所述预设脉冲功率进行第二功率降额后,则重新获取动态电压,直至所述动态电压在所述预设截止电压范围内。
在一种可能的设计中,所述判断所述动态电压是否在所述预设截止电压范围内,包括:
所述预设脉冲功率为预设脉冲充电功率,所述预设截止电压为预设充电截止电压,若所述动态电压小于所述预设充电截止电压,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若所述动态电压不小于所述预设充电截止电压,则确定所述动态电压不在预设截止电压范围内;
所述预设脉冲功率为预设脉冲放电功率,所述预设截止电压为预设放电截止电压,若所述动态电压大于所述预设放电截止电压,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若所述动态电压不大于所述预设放电截止电压,则确定所述动态电压不在预设截止电压范围内。
在一种可能的设计中,所述对所述预设脉冲功率进行第二功率降额后,则重新获取动态电压,直至所述动态电压在所述预设截止电压范围内,包括:
根据所述预设脉冲功率与第二降额系数的乘积,得到新的预设脉冲功率;
根据所述新的预设脉冲功率,重新获取动态电压,直至所述动态电压在所述预设截止电压范围内,所述第二降额系数为所述电池实际充电时间与所述预设脉冲时间的比值,或者所述电池实际放电时间与所述预设脉冲时间的比值。
在一种可能的设计中,所述对所述电池进行RPT测试,根据所述预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取所述电池的平均温度和当前电池性能衰减率,包括:
在所述电池的预设SOE下对所述电池进行第一RPT测试,以获取第一电池健康度;
通过在所述电池的预设SOE下下进行预设次数的充放电测试,并获取所述电池的平均温度和累积充放电电量;
在所述电池的预设SOE下对所述电池进行第二RPT测试,以获取第二电池健康度;
根据所述第一电池健康度和所述第二电池健康度的差值和所述累积充放电电量,计算当前电池性能衰减率。
在一种可能的设计中,所述充放电测试为:
调整所述电池到预设SOE下,根据所述预设脉冲功率和所述预设脉冲时间进行充/放电;
对所述电池进行额定功率下同等电量的补偿操作。
在一种可能的设计中,所述判断所述当前电池性能衰减率是否处于正常范围内,包括:
根据所述电池在不同温度下的电池健康度计算对应的正常衰减率,拟合温度-正常衰减率曲线,根据拟合曲线计算出所述平均温度下的正常衰减率;
若满足所述当前电池性能衰减率不大于所述正常衰减率,则确定所述当前电池性能衰减率处于正常范围内;如不满足,则确定所述当前电池性能衰减率不处于正常范围内。
在一种可能的设计中,所述对所述预设脉冲功率进行第一功率降额,包括:
根据所述预设脉冲功率与第一降额系数的乘积,得到新的预设脉冲功率;其中,所述第一降额系数为所述正常衰减率与所述当前电池性能衰减率的比值。
第二方面,本申请提供一种电池脉冲功率确定设备,包括:
第一模块,用于确定电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内;
第二模块,用于对所述电池进行RPT测试,根据所述预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取所述电池的平均温度和当前电池性能衰减率;
第三模块,用于判断所述当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;
第四模块,用于若所述当前电池性能衰减率是处于正常范围内,则将所述预设脉冲功率作为目标脉冲功率,其中,在所述预设脉冲时间和所述目标脉冲功率内运行时不影响所述电池的寿命周期;;
第五模块,用于若所述当前电池性能衰减率不处于正常范围内,则对所述预设脉冲功率进行第一功率降额,并在降额后返回执行确定电池在预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内的步骤,直至得到所述目标脉冲功率。
第三方面,本申请提供一种电子设备,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现一种电池脉冲功率确定方法。
第四方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现一种电池脉冲功率确定方法。
本申请提供的电池脉冲功率确定方法、设备及存储介质,通过预设脉冲功率并在该预设脉冲功率下进行动态电压测试和整成衰减率进行测试,通过不断的判断和调整预设脉冲功率,最终得到一个目标脉冲功率,其中电池在预设脉冲时间和目标脉冲功率内运行时不影响电池的寿命周期;实现了如下技术效果:
本申请直接采用功率测试的方法,直接测量电池在预设脉冲功率下、预设脉冲时间内充放电时的动态电压,确定动态电压在预设截止电压范围内,测量手段更加直接,更贴合应用场景的需求;根据电池的衰减特性,对电池进行RPT测试、根据预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取电池的平均温度和当前电池性能衰减率;判断当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;若是,则将预设脉冲功率作为目标脉冲功率,若否则需要调整预设脉冲功率并重新判断直到得到目标脉冲功率,采用该方法能够评估电池全生命周期内的脉冲能力;并且能够验证电池在全生命周期内该脉冲功率对于电池寿命的影响,确保得到的脉冲功率不影响电池的正常使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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为本申请实施例提供的一种电池脉冲功率确定方法的流程示意图一;
图2为本申请实施例提供的一种电池脉冲功率确定方法的流程示意图二;
图3为本申请实施例提供的一种电池脉冲功率确定设备的结构示意图;
图4为本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例中,“示例性地”或者“例如”等词用于表示例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
下面结合附图对本申请实施例提供的一种电池脉冲功率确定方法详细地介绍。需要说明的是,本申请实施例中的“在……时”,可以为在某种情况发生的瞬时,也可以为在某种情况发生后的一段时间内,本申请实施例对此不作具体限定。
首先对本申请所涉及的相关概念或名词进行解释:
能量状态(State of Energy,SOE):电池剩余能量的百分比,用于衡量电池的剩余能量。
电池健康度(State of Health,SOH):state of health,电池健康度,电池当前的容量与出厂容量的百分比。
RPT(Reference Performance Test):参考性能试验,即电池初始充放电能量试验。具体步骤如下:
1)在(25±2)℃下搁置5h;
2)电池单体以额定恒功率充电至电池单体的充电截止电压,静置30min;
3)电池单体以额定恒功率放电至电池单体的放电终止电压,静置30min;
4)电池单体以额定恒功率充电至电池单体的充电截止电压,静置30min;
5)电池单体以额定恒功率放电至电池单体的放电终止电压,静置30min;
6)重复步骤4)~5)2次,以3次试验的电池健康度均值作为结果。
本申请的方法能够适应于不同的电池应用场景,包括但不限于动力电池应用和储能应用场景,根据电池应用场景的脉冲要求(即预设脉冲时间内),确定一个目标脉冲功率,能够满足该电池在要求的应用场景下、目标脉冲功率内运行时,不会产生由于脉冲功率引起的电池寿命降低的现象。
图1为本申请实施例提供的一种电池脉冲功率确定方法流程示意图一。如图1所示,该方法包括:
S101、确定电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内;
具体地,预设一个脉冲时间和脉冲功率,该预设脉冲时间即电池应用场景下的最大脉冲时间。在预设脉冲时间内、预设脉冲功率下对电池进行充电或者放电:若该电池的应用场景是充电应用时间,则进行预设脉冲时间内的充电;若该电池的应用场景是放电应用时间,则进行预设脉冲时间内的放电。
对整个过程中的动态电压进行监测,确保整个测试过程中动态电压处于电池的截止电压范围内。若动态电压处于电池的截止电压范围内,则执行S102;若动态电压不处于电池的截止电压范围内,则向低调整脉冲功率后得到新的预设脉冲功率,重新进行充电或者放电并监测动态电压直至确保整个测试过程中动态电压处于电池的截止电压范围内后执行S102;
S102、对电池进行RPT测试,根据预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取电池的平均温度和当前电池性能衰减率;
具体地,预设一个SOE值,将电池调至预设SOE下状态下、首先进行第一RPT测试得到第一电池健康度,其次进行反复的进行充放电测试获取该充放电测试时的平均温度和累积充放电电量,最后进行第二RPT测试以获取第二电池健康度;根据第一电池健康度和第二电池健康度的差值以及累积充放电电量能够计算出当前应用场景下的电池性能衰减率。
S103、判断当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;
具体地,由于电池性能衰减率与电池温度有着重要的关系,在不同温度下电池能够承受的衰减率也不相同,本实施例在对当前温度进行判断时,采用平均温度下的正常电池性能衰减率作为评判标准,若当前电池性能衰减率不大于平均温度下的正常电池性能衰减率,则确定当前电池性能衰减率处于正常范围内;若当前电池性能衰减率小于平均温度下的正常电池性能衰减率,则确定当前电池性能衰减率不处于正常范围内。
S104、若是,则将预设脉冲功率作为目标脉冲功率;其中,在预设脉冲时间和目标脉冲功率内运行时不影响电池的寿命周期;
具体地,当确定当前电池性能衰减率处于正常范围内,则预设脉冲功率即为目标脉冲功率,能够满足该电池在要求的应用场景下(即预设脉冲时间内)、目标脉冲功率内运行时,不会产生由于脉冲功率引起的电池寿命降低的现象。
S105、若否,则对预设脉冲功率进行第一功率降额,并在降额后返回S102直至得到目标脉冲功率。
具体地,当确定当前电池性能衰减率不处于正常范围内,需要将当前电池性能衰减率调整到满足符合正常范围内的条件,在本实施例中根据衰减率相关性对预设脉冲功率重新进行下降调整后返回S102,即重新进行当前电池性能衰减率的计算和判断,直到确定当前电池性能衰减率处于正常范围内。
采用本实施例提供的方法,通过预设脉冲功率并在该预设脉冲功率下进行动态电压测试和整成衰减率进行测试,通过不断的判断和调整预设脉冲功率,最终得到一个目标脉冲功率,其中电池在预设脉冲时间和目标脉冲功率内运行时不影响电池的寿命周期;实现了如下技术效果:
本申请直接采用功率测试的方法,直接测量电池在预设脉冲功率下、预设脉冲时间内充放电时的动态电压,确定动态电压在预设截止电压范围内,测量手段更加直接,更贴合应用场景的需求;根据电池的衰减特性,对电池进行RPT测试、根据预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取电池的平均温度和当前电池性能衰减率;判断当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;若是,则将预设脉冲功率作为目标脉冲功率,若否则需要调整预设脉冲功率并重新判断直到得到目标脉冲功率,采用该方法能够评估电池全生命周期内的脉冲能力;并且能够验证电池在全生命周期内该脉冲功率对于电池寿命的影响,确保得到的脉冲功率不影响电池的正常使用。下面采用一个具体地实施例,对本申请的一种电池脉冲功率确定方法进行详细说明。
图2为本申请实施例提供的一种电池脉冲功率确定方法流程示意图二,以储能用锂离子280Ah规格电池为例,该电池额定容量为280Ah,额定电压为3.2V,额定功率为448W。根据应用场景的需求,要确定电池在环境温度30℃、SOE50%下的脉冲30s的放电功率能力。如图2所示,方法包括:
S201、获取电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压;
具体地,预设一个脉冲时间和脉冲功率,该预设脉冲时间即电池应用场景下的最大脉冲时间。在预设脉冲时间内、预设脉冲功率下对电池进行充电或者放电:若该电池的应用场景是充电应用时间,则进行预设脉冲时间内的充电;若该电池的应用场景是放电应用时间,则进行预设脉冲时间内的放电。对整个过程中的动态电压进行监测;
示例性地,本实施例中是对环境温度30℃、SOE50%下的脉冲30s的放电功率能力放电功率能力的确定,则预设脉冲时间为30s,设置预设脉冲功率的初始值P1为896W,则对该电池进行环境温度30℃下、脉冲功率896W、30s内的放电,实时监测并获取动态电压U1。
S202、判断动态电压是否在预设截止电压范围内,若是,则确定动态电压在预设截止电压范围内,执行S204;
具体地,预设脉冲功率为预设脉冲充电功率,预设截止电压为预设充电截止电压,若动态电压小于预设充电截止电压,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若动态电压不小于预设充电截止电压,则确定动态电压不在预设截止电压范围内;
预设脉冲功率为预设脉冲放电功率,预设截止电压为预设放电截止电压,若预设放电截止电压动态电压大于预设放电截止电压,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若动态电压不大于预设放电截止电压,则确定动态电压不在预设截止电压范围内。
示例性地,预设脉冲功率为预设脉冲放电功率,动态电压为U1,设置截止放电电压为2.5V,若U1>2.5V,则确定动态电压在预设截止电压范围内,执行S204。
S203、若否,则对预设脉冲功率进行第二功率降额后,则返回执行301直至确定动态电压在预设截止电压范围内;
具体地,对预设脉冲功率进行第二功率降额,包括:根据预设脉冲功率与第二降额系数的乘积,得到新的预设脉冲功率;
具体地,第二降额系数为电池实际充电时间与预设脉冲时间的比值,或者电池实际放电时间与预设脉冲时间的比值。
示例性地,预设脉冲功率为预设脉冲放电功率,预设截止电压为截止放电电压,动态电压为U1,设置截止放电电压为2.5V,若U1≤2.5V,则确定动态电压不在预设截止电压范围内,则降低预设脉冲功率P1的数值得到新的预设脉冲功率,返回S201重新获取动态电压U1,最终确保U1>2.5V后再执行S204。
示例性地,可以采用成比例梯度下降的方式来降低预设脉冲功率P1的数值,此处采用第二功率降额操作:若已知预设脉冲时间为30s,而实际放电时间为25s,则新的预设脉冲功率P1新=P1*25/30,这里的第二降额系数为电池实际放电时间与预设脉冲时间的比值。
S204、对电池进行RPT测试、根据预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取电池的平均温度和当前电池性能衰减率;
具体地,电池在预设SOE下对电池进行第一RPT测试,以获取第一电池健康度;通过在电池的预设SOE下下进行预设次数的充放电测试,并获取电池的平均温度和累积充放电电量;在电池的预设SOE下对电池进行第二RPT测试,以获取第二电池健康度;根据第一电池健康度和第二电池健康度的差值和累积充放电电量,计算当前电池性能衰减率。
具体地,预设脉冲功率为预设脉冲放电功率,预设截止电压为预设放电截止电压时,通过在电池的预设SOE下下进行预设次数的充放电测试来电池的平均温度和累积放电电量。预设脉冲功率为预设脉冲充电功率,预设截止电压为预设充电截止电压时,通过在电池的预设SOE下下进行预设次数的充放电测试来电池的平均温度和累积充电电量。
具体地,充放电测试包括:调整电池到预设SOE下,根据预设脉冲功率和预设脉冲时间进行充/放电;之后对电池进行额定功率下同等电量的补偿操作。
具体地,预设脉冲功率为预设脉冲放电功率,预设截止电压为预设放电截止电压时,预设次数下的充放电测试包括:设置预设次数、调整电池到预设SOE下,依次进行预设脉冲功率下进行放电维持一个预设脉冲时间、静止维持一个预设脉冲时间、在额定功率下进行同等电量的补偿操作、静止维持一个预设脉冲时间。这里的同等电量的补偿操作指在额定功率下进行预设时间的充电操作,预设时间的计算方法为预设脉冲时间乘以预设脉冲放电功率与额定功率的比值。
具体地,预设脉冲功率为预设脉冲充电功率,预设截止电压为预设充电截止电压时,预设次数下的充放电测试包括:设置预设次数、调整电池到预设SOE下,依次进行预设脉冲功率下进行充电维持一个预设脉冲时间、静止维持一个预设脉冲时间、在额定功率下进行同等电量的补偿操作、静止维持一个预设脉冲时间。这里的同等电量的补偿操作指在额定功率下进行预设时间的放电操作,预设时间的计算方法为预设脉冲时间乘以预设脉冲充电功率与额定功率的比值。
示例性地,对电池在预设SOE为50%、预设脉冲放电功率P1为896W时,进行第一RPT测试,获取了第一电池健康度SOH1为100%;
按照电池依次进行脉冲放电功率为896W放电持续30s、静止30s、额定功率P额为448W充电持续60s、静止30s的放电测试条件,设置预设次数为30000次,获取了充放电时的平均温度为35℃,获取的累积放电电量E放=224000Wh;其中额定功率P额为448W时的补偿时间T2通过以下公式计算:T2=t1*P1/P额=30*896/448=60s,其中t1为预设脉冲时间。
之后进行第二RPT测试,获取的第二电池健康度SOH2为99.6864%;
计算得到的电池性能衰减率K1=1.4*10-6%/Wh,即K1=△SOH1/E放=(100%-99.6864%)/224000Wh=1.4*10-6%/Wh,其中△SOH1为第一电池健康度SOH1与第二电池健康度SOH2的差值。
S205、判断当前电池性能衰减率是否不大于正常衰减率;
具体地,由于电池性能衰减率与电池温度有着重要的关系,在不同温度下电池能够承受的衰减率也不相同,本实施例在对当前温度进行判断时,采用平均温度下的正常电池性能衰减率作为评判标准,若当前电池性能衰减率不大于平均温度下的正常电池性能衰减率,则确定当前电池性能衰减率处于正常范围内;若当前电池性能衰减率小于平均温度下的正常电池性能衰减率,则确定当前电池性能衰减率不处于正常范围内。
具体地,正常衰减率的计算方式为:根据电池在不同温度下的电池健康度计算对应的正常衰减率,拟合温度-正常衰减率曲线,根据拟合曲线计算出平均温度下的正常衰减率;
具体地,正常衰减率的计算方式为:通过采样并测试不同温度T1下的电池健康度SOH3,在对应的温度下正常衰减率通过以下公式进行计算:K正常=(1-SOH3)/T1,在本实施例中首先计算出不同温度下的正常衰减率,之后拟合温度-正常衰减率曲线,根据采样次数以及采样结果可以选择相应的线性或者非线性函数进行拟合;通过温度-正常衰减率曲线可以计算出平均温度下的正常衰减率,并以此作为判断当前电池性能衰减率是否处于正常范围内的依据。
示例性地,通过采样测试和计算得到电池本体温度25℃下的正常衰减率K正常为1*10-6%/Wh、45℃下的正常衰减率K正常为2*10-6%/Wh,采用线性插值的方式得到温度-正常衰减率曲线为:K正常=(5*T1-25)*10-8%/Wh,S204中计算出的平均温度为35℃,则将T1=35℃代入上式得到在平均温度为35℃时,该电池的正常衰减率为1.5*10-6%/Wh。
S206、若当前电池性能衰减率不大于正常衰减率,则确定当前电池性能衰减率处于正常范围内,则将预设脉冲功率作为目标脉冲功率,其中,在预设脉冲时间和目标脉冲功率内运行时不影响电池的寿命周期;
示例性地,该电池的正常衰减率为K正常1.5*10-6%/Wh,该电池性能衰减率K1=1.4*10-6%/Wh,将K1与K正常进行比对,K1<K正常,预设脉冲功率896W即为目标脉冲功率,即该电池在环境温度30℃、SOE50%下的脉冲30s的放电的应用场景下,脉冲功率在896W内运行时不影响电池的寿命周期;
S207、如当前电池性能衰减率大于正常衰减率,则确定当前电池性能衰减率不处于正常范围内,则对预设脉冲功率进行第一功率降额后返回执行S204,直至当前电池性能衰减率不大于正常衰减率,得到目标脉冲功率。
具体地,对预设脉冲功率进行第一功率降额,包括:根据预设脉冲功率与第一降额系数的乘积,得到新的预设脉冲功率;其中,第一降额系数为正常衰减率与当前电池性能衰减率的比值。
具体地同样可以采用成比例梯度下降的方式来降低预设脉冲功率P1的数值得到新的,此处采用第一功率降额操作,公式为P1新=P1*K正常/K1,其中P1新为新的预设脉冲功率,K正常/K1为正常衰减率与当前电池性能衰减率的比值,即第一降额系数;返回S204,根据新的预设脉冲功率重新对电池进行RPT测试、根据预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取电池的平均温度和当前电池性能衰减率,并进行判断,直到前电池性能衰减率不大于正常衰减率,得到目标脉冲功率。
采用本实施例提供的方法,通过预设脉冲功率并在该预设脉冲功率下进行动态电压测试和整成衰减率进行测试,通过不断的判断和调整预设脉冲功率,最终得到一个目标脉冲功率,其中电池在预设脉冲时间和目标脉冲功率内运行时不影响电池的寿命周期;实现了如下技术效果:
本申请直接采用功率测试的方法,直接测量电池在预设脉冲功率下、预设脉冲时间内充放电时的动态电压,判断动态电压知否处于预设截止电压范围内,若是,则确定动态电压在预设截止电压范围内,若否,则对预设脉冲功率进行率降额后重新进行动态电压的测量和判断,直至确定动态电压在预设截止电压范围内;本方法的测量手段更加直接,更贴合应用场景的需求;
本申请根据电池的衰减特性,对电池进行RPT测试、根据预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取电池的平均温度和当前电池性能衰减率;判断当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;若是,则将预设脉冲功率作为目标脉冲功率,若否则需要调整预设脉冲功率并重新判断直到得到目标脉冲功率,采用该方法能够评估电池全生命周期内的脉冲能力;并且能够验证电池在全生命周期内该脉冲功率对于电池寿命的影响,确保得到的脉冲功率不影响电池的正常使用。
其中,本申请采用拟合温度-正常衰减率曲线来得到正常衰减率,采用平均温度下的正常电池性能衰减率作为评判标准,若当前电池性能衰减率不大于平均温度下的正常电池性能衰减率,则确定当前电池性能衰减率处于正常范围内;若当前电池性能衰减率小于平均温度下的正常电池性能衰减率,则确定当前电池性能衰减率不处于正常范围内。其中,过采样并测试不同温度下的电池健康度,计算出不同温度下的正常衰减率,之后拟合温度-正常衰减率曲线,根据采样次数以及采样结果可以选择相应的线性或者非线性函数进行拟合;通过温度-正常衰减率曲线可以计算出平均温度下的正常衰减率,采样次数越多,其结果更加的准确。
本发明实施例可以根据上述方法示例对电子设备或主控设备进行功能模块的划分,例如,可以对应各个功能划分各个功能模块,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。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模块的形式实现。需要说明的是,本发明实施例中对模块的划分是示意性的,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
图3为本申请实施例提供的一种电池脉冲功率确定设备的结构示意图。
如图3所示,该设备30包括:
第一模块301,当前电池性能衰减率不大于正常衰减率;
第二模块302,用于对电池进行RPT测试,根据预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取电池的平均温度和当前电池性能衰减率;
第三模块303,用于判断当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;
第四模块304,用于若当前电池性能衰减率是处于正常范围内,则将预设脉冲功率作为目标脉冲功率,其中,在预设脉冲时间和目标脉冲功率内运行时不影响电池的寿命周期;
第五模块305,用于若当前电池性能衰减率不处于正常范围内,则对预设脉冲功率进行第一功率降额,并在降额后返回执行确定电池在预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内的步骤,直至得到目标脉冲功率。
进一步的,第一模块301,具体用于:获取电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压;判断动态电压是否在预设截止电压范围内;若是,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若否,则对预设脉冲功率进行第二功率降额后,则重新获取动态电压,直至动态电压在预设截止电压范围内。
进一步的,第一模块301,具体用于:预设脉冲功率为预设脉冲充电功率,预设截止电压为预设充电截止电压时,若动态电压小于预设充电截止电压,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若动态电压不小于预设充电截止电压,则确定动态电压不在预设截止电压范围内;
进一步的,第一模块301,具体用于:预设脉冲功率为预设脉冲放电功率,预设截止电压为预设放电截止电压时,若动态电压大于预设放电截止电压,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若动态电压不大于预设放电截止电压,则确定动态电压不在预设截止电压范围内。
进一步的,第一模块301,具体用于:根据预设脉冲功率与第二降额系数的乘积,得到新的预设脉冲功率;根据新的预设脉冲功率,重新获取动态电压,直至动态电压在预设截止电压范围内,第二降额系数为电池实际充电时间与预设脉冲时间的比值,或者电池实际放电时间与预设脉冲时间的比值。
进一步的,第二模块302,具体用于:在电池的预设SOE下对电池进行第一RPT测试,以获取第一电池健康度;
通过在电池的预设SOE下下进行预设次数的充放电测试,并获取电池的平均温度和累积充放电电量;在电池的预设SOE下对电池进行第二RPT测试,以获取第二电池健康度;根据第一电池健康度和第二电池健康度的差值和累积充放电电量,计算当前电池性能衰减率。
进一步的,充放电测试包括:调整电池到预设SOE下,根据预设脉冲功率和预设脉冲时间进行充/放电;对电池进行额定功率下同等电量的补偿操作。
进一步的,第三模块303,具体用于:根据电池在不同温度下的电池健康度计算对应的正常衰减率,拟合温度-正常衰减率曲线,根据拟合曲线计算出平均温度下的正常衰减率;若满足当前电池性能衰减率不大于正常衰减率,则确定当前电池性能衰减率处于正常范围内;如不满足,则确定当前电池性能衰减率不处于正常范围内。
进一步的,第五模块305,具体用于:根据预设脉冲功率与第一降额系数的乘积,得到新的预设脉冲功率;其中,第一降额系数为正常衰减率与当前电池性能衰减率的比值。
本实施例提供的一种电池脉冲功率确定设备,可执行上述实施例的一种电池脉冲功率确定方法,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
在前述的一种电池脉冲功率确定设备的具体实现中,各模块可以被实现为处理器,处理器可以执行存储器中存储的计算机执行指令,使得处理器执行上述的一种电池脉冲功率确定方法。
图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。如图4所示,该电子设备40包括:至少一个处理器401和存储器402。该电子设备40还包括通信部件403。其中,处理器401、存储器402以及通信部件403通过总线404连接。
在具体实现过程中,至少一个处理器401执行存储器402存储的计算机执行指令,使得至少一个处理器401执行如上电子设备侧所执行的一种电池脉冲功率确定方法。
处理器401的具体实现过程可参见上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
在上述实施例中,应理解,处理器可以是中央处理单元(英文:CentralProcessing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:DigitalSignal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application Specific IntegratedCircuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述针对电子设备以及主控设备所实现的功能,对本发明实施例提供的方案进行了介绍。可以理解的是,电子设备或主控设备为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。结合本发明实施例中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本发明实施例能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明实施例的技术方案的范围。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行计算机执行指令时,实现如上一种电池脉冲功率确定方法。
上述的计算机可读存储介质,上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息,且可向该可读存储介质写入信息。当然,可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits,简称:ASIC)中。当然,处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
本申请还提供了一种计算机程序产品,计算机程序产品包括:计算机程序,计算机程序存储在可读存储介质中,电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序,至少一个处理器执行计算机程序使得电子设备执行上述任一实施例提供的方案。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电池脉冲功率确定方法,其特征在于,包括:
确定电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内;
对所述电池进行RPT测试、根据所述预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取所述电池的平均温度和当前电池性能衰减率;
判断所述当前电池性能衰减率是否处于正常范围内;
若是,则将所述预设脉冲功率作为目标脉冲功率,其中,在所述预设脉冲时间和所述目标脉冲功率内运行时不影响所述电池的寿命周期;;
若否,则对所述预设脉冲功率进行第一功率降额,并在所述第一功率降额后返回执行对所述电池进行RPT测试、根据所述预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试的步骤,直至得到所述目标脉冲功率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压在预设截止电压范围内,包括:
获取所述电池在预设脉冲时间内预设脉冲功率下充放电时的动态电压;
判断所述动态电压是否在所述预设截止电压范围内;
若是,则确定动态电压在所述预设截止电压范围内;
若否,则对所述预设脉冲功率进行第二功率降额后,则重新获取动态电压,直至所述动态电压在所述预设截止电压范围内。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述判断所述动态电压是否在所述预设截止电压范围内,包括:
所述预设脉冲功率为预设脉冲充电功率,所述预设截止电压为预设充电截止电压,若所述动态电压小于所述预设充电截止电压,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若所述动态电压不小于所述预设充电截止电压,则确定所述动态电压不在预设截止电压范围内;
所述预设脉冲功率为预设脉冲放电功率,所述预设截止电压为预设放电截止电压,若所述动态电压大于所述预设放电截止电压,则确定动态电压在预设截止电压范围内;若所述动态电压不大于所述预设放电截止电压,则确定所述动态电压不在预设截止电压范围内。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述对所述预设脉冲功率进行第二功率降额后,则重新获取动态电压,直至所述动态电压在所述预设截止电压范围内,包括:
根据所述预设脉冲功率与第二降额系数的乘积,得到新的预设脉冲功率;
根据所述新的预设脉冲功率,重新获取动态电压,直至所述动态电压在所述预设截止电压范围内,所述第二降额系数为所述电池实际充电时间与所述预设脉冲时间的比值,或者所述电池实际放电时间与所述预设脉冲时间的比值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述电池进行RPT测试,根据所述预设脉冲时间进行预设次数的充放电测试,获取所述电池的平均温度和当前电池性能衰减率,包括:
在所述电池的预设SOE下对所述电池进行第一RPT测试,以获取第一电池健康度;
通过在所述电池的预设SOE下下进行预设次数的充放电测试,并获取所述电池的平均温度和累积充放电电量;
在所述电池的预设SOE下对所述电池进行第二RPT测试,以获取第二电池健康度;
根据所述第一电池健康度和所述第二电池健康度的差值和所述累积充放电电量,计算当前电池性能衰减率。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述充放电测试包括:
调整所述电池到预设SOE下,根据所述预设脉冲功率和所述预设脉冲时间进行充/放电;
对所述电池进行额定功率下同等电量的补偿操作。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断所述当前电池性能衰减率是否处于正常范围内,包括:
根据所述电池在不同温度下的电池健康度计算对应的正常衰减率,拟合温度-正常衰减率曲线,根据拟合曲线计算出所述平均温度下的正常衰减率;
若满足所述当前电池性能衰减率不大于所述正常衰减率,则确定所述当前电池性能衰减率处于正常范围内;如不满足,则确定所述当前电池性能衰减率不处于正常范围内。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述对所述预设脉冲功率进行第一功率降额,包括:
根据所述预设脉冲功率与第一降额系数的乘积,得到新的预设脉冲功率;其中,所述第一降额系数为所述正常衰减率与所述当前电池性能衰减率的比值。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
10.一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中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至8任一项所述的方法。
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