CN116610926A - 电池老化特征的确定方法、装置、存储介质和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池老化特征的确定方法、装置、存储介质和车辆，本发明涉及电池领域。该方法包括：获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线；基于充电电压曲线，确定电池的充电电压区间；按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线；基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征，其中，电池老化特征用于表征电池的老化程度。本发明解决了难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题。

Description

电池老化特征的确定方法、装置、存储介质和车辆
技术领域
本发明涉及电池领域，具体而言，涉及一种电池老化特征的确定方法、装置、存储介质和车辆。
背景技术
目前，在当前的电池老化特征选取中，通常是基于充电电压曲线而选取和构造老化特征，但是该方法需要电池在满充的条件下进行，并未考虑在实际应用中电池存在部分充电的情况，从而导致难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题。
针对上述难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电池老化特征的确定方法、装置、存储介质和车辆，以至少解决难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电池老化特征的确定方法。该方法可以包括：获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线；基于充电电压曲线，确定电池的充电电压区间；按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线；基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征，其中，电池老化特征用于表征电池的老化程度。
可选地，按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线，包括：按照充电电压区间和充电电压曲线的第一曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到第一充电电压曲线，其中，第一曲线形状用于表征近似于圆弧的形状，第一充电电压曲线用于表征通过划分得到的近似于圆弧的曲线；按照充电电压区间和充电电压曲线的第二曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到第二充电电压曲线，其中，第二曲线形状用于表征近似于直线的形状，第二充电电压曲线用于表征通过划分得到的近似于直线的曲线。
可选地，在按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线之后，该确定方法还包括：对第一充电电压曲线进行近似处理，得到对应于第一充电电压曲线的圆周半径；对第二充电电压曲线进行近似处理，得到对应于第二充电电压曲线的直线斜率。
可选地，基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征，包括：按照圆周半径与圆心坐标之间的映射关系，确定圆心的横坐标和圆心的纵坐标，并将圆周半径、圆心的横坐标和圆心的纵坐标确定为电池老化特征；按照直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点之间的映射关系，确定直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点，并将直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点确定为电池老化特征。
可选地，基于充电电压曲线，确定电池的充电电压区间，包括：通过对充电电压曲线进行区间选择，得到充电电压区间。
可选地，在基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征之后，该确定方法还包括：通过对电池老化特征进行预测，得到电池的健康状态。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电池老化特征的确定装置。该装置可以包括：获取单元，用于获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线；第一确定单元，用于基于充电电压曲线，确定电池的充电电压区间；划分单元，用于按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线；第二确定单元，用于基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征，其中，电池老化特征用于表征电池的老化程度。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明实施例的电池老化特征的确定方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器。该处理器用于运行程序，其中，程序被该处理器运行时执行本发明实施例的电池老化特征的确定方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种车辆，车辆用于执行本发明实施例的电池老化特征的确定方法。
在本发明实施例中，首先获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线，然后对充电电压曲线进行区间选择，得到电池的充电电压区间，再按照得到的充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，将充电电压曲线划分为不同的部分，并将划分为不同的部分的充电电压曲线作为多段充电电压曲线，最后按照多段充电电压曲线所近似的不同的映射关系，可以确定电池老化特征，从而达到了可以适用于电池部分充电的情况的目的，进而解决了难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题，实现了可以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种电池老化特征的确定方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种老化特征构造和选取方法的流程图；
图3是根据本发明实施例的一种B0005型电池在不同循环老化次数下的充电电压曲线的示意图；
图4是根据本发明实施例的一种在[3.8V,4.2V]的充电电压区间内分区间所划分的充电电压曲线的形状的示意图；
图5是根据本发明实施例的一种所构造圆的老化特征随循环次数的变化的示意图；
图6是根据本发明实施例的一种所构造直线的老化特征随循环次数的变化的示意图；
图7是根据本发明实施例的一种不同循环次数下电池的容量变化的示意图；
图8是根据本发明实施例的一种电池老化特征的确定装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明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，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种电池老化特征的确定方法，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。
图1是根据本发明实施例的一种电池老化特征的确定方法的流程图，该方法可以包括如下步骤：
步骤S101，获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线。
在本发明上述步骤S101提供的技术方案中，选择至少一种类型的车用电池和至少一循环周期，然后在不同循环周期下对该车用电池执行符合电池的实际使用条件的充电测试，并在该充电测试的执行过程中，对该车用电池在不同时间内的电压进行实时检测，同时对该车用电池的实际充电时间进行监测，最后按照该车用电池的检测电压值与达到该检测电压值所需的充电时间之间的对应关系，可以获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线。
在该实施例中，至少一种类型的车用电池可以包括：镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池和铅酸电池等，至少一循环周期可以包括：第20循环周期、第40循环周期、第80循环周期、第120循环周期、第160循环周期和第180循环周期等，此处仅作举例说明，不作具体限定。
步骤S102，基于充电电压曲线，确定电池的充电电压区间。
在本发明上述步骤S102提供的技术方案中，在获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线之后，对所获取的在不同循环周期下的充电电压曲线进行可覆盖整个老化周期的区间分析，然后选择可以覆盖整个老化周期的充电电压区间，以为电池老化特征的选取和构造提供基础，其中，充电电压区间可以用于提取电池的老化特征。
可选地，对在第40循环周期下的充电电压曲线、在第80循环周期下的充电电压曲线、在第120循环周期下的充电电压曲线和在第160循环周期下的充电电压曲线进行可覆盖整个老化周期的区间分析，可以发现电池的初始端电压由于内阻的增大而不断上升，但是在不同循环周期下的电池的初始端电压均保持在3.8V以上，且在不同循环周期下的电池的截止电压均在4.2V左右，因而将[3.8V，4.2V]确定为可以覆盖整个老化周期的充电电压区间。
步骤S103，按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线。
在本发明上述步骤S103提供的技术方案中，在确定电池的充电电压区间之后，按照所确定的充电电压区间和在不同循环周期下的充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行不同形状的划分，得到经过划分的多段充电电压曲线，其中，充电电压曲线的曲线形状可以包括：近似圆弧的形状和近似直线的形状等，此处仅作举例说明，不作具体限定。
可选地，如果充电电压曲线在某一区间内的电压曲线的形状类似一段圆弧，则选取该段电压曲线进行近似圆周处理，如果充电电压曲线在另一区间内的电压曲线的形状类似一段直线，则选取该段电压曲线进行近似直线处理。
步骤S104，基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征，其中，电池老化特征用于表征电池的老化程度。
在本发明上述步骤S104提供的技术方案中，在得到多段充电电压曲线之后，对经过划分的多段充电电压曲线的近似形状进行判断，如果该近似形状满足圆弧形状，则计算该段充电电压曲线所构成圆的半径、圆心的横坐标、圆心的纵坐标，并将圆的半径、圆心的横坐标、圆心的纵坐标确定为电池老化特征，如果该近似形状满足直线形状，则计算该段充电电压曲线所构成直线的斜率、直线与所构造坐标轴的X轴的交点和直线与所构造坐标轴的Y轴的交点，并将直线的斜率、直线与所构造坐标轴的X轴的交点和直线与所构造坐标轴的Y轴的交点确定为电池老化特征。
本申请上述步骤S101至步骤S104，首先获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线，然后对充电电压曲线进行区间选择，得到电池的充电电压区间，再按照得到的充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，将充电电压曲线划分为不同的部分，并将划分为不同的部分的充电电压曲线作为多段充电电压曲线，最后按照多段充电电压曲线所近似的不同的映射关系，可以确定电池老化特征，从而达到了可以适用于电池部分充电的情况的目的，进而解决了难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题，实现了可以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术效果。
下面对该实施例的上述方法进行进一步介绍。
作为一种可选的实施例方式，步骤S103，按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线，包括：按照充电电压区间和充电电压曲线的第一曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到第一充电电压曲线；按照充电电压区间和充电电压曲线的第二曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到第二充电电压曲线。
在该实施例中，在确定电池的充电电压区间之后，按照所确定的充电电压区间和第一曲线形状，对充电电压曲线进行对应于第一曲线形状的划分，得到经过划分的第一充电电压曲线，并按照所确定的充电电压区间和第二曲线形状，对充电电压曲线进行对应于第二曲线形状的划分，得到经过划分的第二充电电压曲线，其中，第一曲线形状可以用于表征近似于圆弧的形状，第一充电电压曲线可以用于表征通过划分得到的近似于圆弧的曲线，第二曲线形状可以用于表征近似于直线的形状，第二充电电压曲线可以用于表征通过划分得到的近似于直线的曲线。
可选地，按照所确定的充电电压区间和第一曲线形状，对在第40循环周期下的充电电压曲线进行对应于第一曲线形状的划分，得到经过划分的第一充电电压曲线，并按照所确定的充电电压区间和第二曲线形状，对在第40循环周期下的充电电压曲线进行对应于第二曲线形状的划分，得到经过划分的第二充电电压曲线。
可选地，按照所确定的充电电压区间和第一曲线形状，对在第80循环周期下的充电电压曲线进行对应于第一曲线形状的划分，得到经过划分的另一第一充电电压曲线，并按照所确定的充电电压区间和第二曲线形状，对在第80循环周期下的充电电压曲线进行对应于第二曲线形状的划分，得到经过划分的另一第二充电电压曲线。
可选地，按照所确定的充电电压区间和第一曲线形状，对在第120循环周期下的充电电压曲线进行对应于第一曲线形状的划分，得到经过划分的又一第一充电电压曲线，并按照所确定的充电电压区间和第二曲线形状，对在第120循环周期下的充电电压曲线进行对应于第二曲线形状的划分，得到经过划分的又一第二充电电压曲线。
可选地，按照所确定的充电电压区间和第一曲线形状，对在第160循环周期下的充电电压曲线进行对应于第一曲线形状的划分，得到经过划分的再一第一充电电压曲线，并按照所确定的充电电压区间和第二曲线形状，对在第160循环周期下的充电电压曲线进行对应于第二曲线形状的划分，得到经过划分的再一第二充电电压曲线。
作为一种可选的实施例方式，在步骤S103，按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线之后，该电池老化特征的确定方法还可以包括：对第一充电电压曲线进行近似处理，得到对应于第一充电电压曲线的圆周半径；对第二充电电压曲线进行近似处理，得到对应于第二充电电压曲线的直线斜率。
在该实施例中，在得到多段充电电压曲线之后，对第一充电电压曲线进行近似圆周处理，得到对应于第一充电电压曲线的圆周半径，并对第二充电电压曲线进行近似直线处理，得到对应于第二充电电压曲线的直线斜率。
可选地，对第一充电电压曲线进行近似圆周处理，得到对应于第一充电电压曲线的圆周半径可以通过以下步骤来完成：以充电时间为X轴，充电电压为Y轴建立坐标轴，设电压点Uc和Ud的坐标分别为：（xc，yc）和（xd，yd），Uc和Ud间所构成圆弧的中点切线与圆弧的交点Ue的坐标为：（xe，ye），Uc和Ud间所构成圆弧的圆心点Up的坐标为：（xp，yp），则电压点Uc和Ud所构成直线段的中点Uf的坐标为：，Ue与Uf间lef的长度如下式（1）所示：
（1）
根据上式（1），可以得到点Ud与点Uf之间的距离ldf，如下式（2）所示：
（2）
其中，设Uc和Ud间所构成圆弧的半径为r（也即，圆周半径为r），对于点Ud、Uf和Up所构成的三角形，由勾股定理，可以得到下式（3）、（4）：
（3）
（4）
其中，ldf可以用于表示点Ud与点Uf之间的距离，lef可以用于表示点Ue与点Uf之间的距离。
可选地，对第二充电电压曲线进行近似直线处理，得到对应于第二充电电压曲线的直线斜率可以通过以下步骤来完成：以充电时间为X轴，充电电压值为Y轴建立坐标轴，设电压点Uc和Ud的坐标分别为：（xc，yc）和（xd，yd），则对应直线的斜率如公式所示：
。
作为一种可选的实施例方式，步骤S104，基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征，包括：按照圆周半径与圆心坐标之间的映射关系，确定圆心的横坐标和圆心的纵坐标，并将圆周半径、圆心的横坐标和圆心的纵坐标确定为电池老化特征；按照直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点之间的映射关系，确定直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点，并将直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点确定为电池老化特征。
在该实施例中，在得到多段充电电压曲线之后，按照圆周半径与圆心坐标之间的映射关系，计算对应于第一充电电压曲线的圆心坐标，然后将圆周半径、圆心的横坐标和圆心的纵坐标确定为电池老化特征，并按照直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点之间的映射关系，计算对应于第二充电电压曲线的坐标轴截距，然后将直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点确定为电池老化特征。
可选地，按照圆周半径与圆心坐标之间的映射关系，计算对应于第一充电电压曲线的圆心坐标可以通过下式来完成：
（5）
通过将点Uc、点Ud和点Ue的横纵坐标分别代入上式（5），可以得到下式（6）：
（6）
通过对上式（6）进行等式处理，得到下式（7）：
（7）
根据上式（7），进行未知数的系数设定，可以得到下式（8）：
（8）
根据上式（8），可以将圆心坐标如下式（9）进行表示：
（9）
可选地，按照直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点之间的映射关系，计算对应于第二充电电压曲线的坐标轴截距可以通过下式来完成：
（10）
根据公式（10），可以得到电压点Uc和Ud所构成的直线方程，该直线方程由下式（11）所示：
（11）
根据上式（11），可以得到所构成的直线与横坐标轴的交点和所构成的直线与纵坐标轴的交点，其中，所构成的直线与横坐标轴的交点可以如下式（12）所示，所构成的直线与纵坐标轴的交点可以如下式（13）所示：
（12）
（13）
作为一种可选的实施例方式，步骤S102，基于充电电压曲线，确定电池的充电电压区间，包括：通过对充电电压曲线进行区间选择，得到充电电压区间。
在该实施例中，在获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线之后，对所获取的在不同循环周期下的充电电压曲线进行可覆盖整个老化周期的区间分析，得到区间分析结果，然后根据该区间分析结果进行区间选择，也即，选择可以覆盖整个老化周期的充电电压区间[Umin，Umax]，以为电池老化特征的选取和构造提供基础。
可选地，对在第40循环周期下的充电电压曲线、在第80循环周期下的充电电压曲线、在第120循环周期下的充电电压曲线和在第160循环周期下的充电电压曲线进行可覆盖整个老化周期的区间分析，得到区间分析结果，然后根据该区间分析结果进行区间选择，也即，将[3.8V，4.2V]选择为可以覆盖整个老化周期的充电电压区间。
作为一种可选的实施例方式，在步骤S104，基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征之后，该电池老化特征的确定方法还可以包括：通过对电池老化特征进行预测，得到电池的健康状态。
在该实施例中，在确定电池老化特征之后，将确定的电池老化特征输入至预测模型中进行预测，由预测模型中的输出层来输出通过预测得到的电池的健康状态，其中，预测模型可以为基于误差逆向传播的神经网络模型、基于鲸鱼算法的神经网络模型和基于布谷鸟算法的神经网络模型等，电池的健康状态可以包括：正常状态、损耗状态和危险状态等，此处仅作举例说明，不作具体限定。
本实施例首先获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线，然后对充电电压曲线进行区间选择，得到电池的充电电压区间，再按照得到的充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，将充电电压曲线划分为不同的部分，并将划分为不同的部分的充电电压曲线作为多段充电电压曲线，最后按照多段充电电压曲线所近似的不同的映射关系，可以确定电池老化特征，从而解决了难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题，达到了可以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术效果。
实施例2
下面结合优选的实施方式对本发明实施例的技术方案进行举例说明。
在当前的电池老化特征选取中，通常是基于充电电压曲线而选取和构造老化特征，但是该方法需要电池在满充的条件下进行，并未考虑在实际应用中电池存在部分充电的情况，从而导致难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题。因此，需要一种电池老化特征的确定方法，以保证可以获得符合电池的实际使用条件的老化特征。
在一种相关技术中，公开了一种基于充电数据空间分布特征的锂电池在线老化诊断方法，包括：1）采集锂电池在各次充放电循环中的充电电压与电流数据以及锂电池的总容量；2）计算获得当前锂电池在各次充放电循环中的累积空间分布特征；3）重复步骤1）-2），获得各个锂电池在各次充放电循环中的总容量和对应的累积空间分布特征，构成训练集；4）获得训练好的锂电池老化诊断回归模型；5）在线诊断时，采集待诊断锂电池的充电电压与电流数据，计算获得对应的累积空间分布特征并输入训练好的锂电池老化诊断回归模型中进行预测，输出当前待诊断锂电池的总容量，从而诊断锂电池的老化状态。但是该锂电池在线老化诊断方法仅基于电流和电压划分区间，统计每个区间段的充电点的个数作为空间分布特征，无法考虑在实际应用中电池存在部分充电的情况，进而难以保证可以获得符合电池的实际使用条件的老化特征。
在另一种相关技术中，公开了一种基于不完整充电过程局部能量特征的电池健康预测方法，包括：采集电动车电池的充电数据，充电数据包含恒压充电数据和恒流充电数据，并分别提取恒压充电数据和恒流充电数据的老化特征；如果充电数据包含恒压充电数据且满足条件A，则将恒压充电数据的老化特征作为输入、将电池健康度作为输出、并利用机器学习算法建立模型一；如果充电数据仅包含恒流充电数据且满足条件B，或者充电数据包含恒压充电数据但不满足条件A，则将恒流充电数据的老化特征作为输入、将电池健康度作为输出、利用机器学习算法建立模型二；将电动车的充电数据输入到模型一或者二，得到健康状态预测值。但是该电池健康预测方法仅通过恒流恒压的充电情况设置策略，选取能量增量、充电温度和充电倍率作为老化特征，且需设置较为复杂的策略来满足不完整充电条件下的老化特征构造，无法考虑在实际应用中电池存在部分充电的情况，进而难以保证可以获得符合电池的实际使用条件的老化特征。
然而，本发明实施例提出一种考虑实际使用条件的老化特征选取方法，首先分析不同循环次数下的充电电压曲线，选择可以覆盖整个老化周期的充电电压区间，然后基于充电电压曲线的形状分区间选取老化特征，最后根据实际充电过程的情况构造和计算老化特征，达到了可以适用于电池部分充电的情况的目的，解决了难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题。
图2是根据本发明实施例的一种老化特征构造和选取方法的流程图，如图2所示，该方法可以包括以下步骤：
步骤S201，分析不同循环次数下电池的完整充电电压曲线，选择可以覆盖整个老化周期的充电电压区间。
可选地，对于100%电池健康状态（State of Health，简称为SOH）~80%SOH，可以分析不同循环次数下电池的完整充电电压曲线，鉴于电池在老化过程中由于固液相界面膜的生长、活性锂离子损失等所造成的端电压的变化，选择可以覆盖整个老化周期的充电电压区间[Umin，Umax]，以为老化特征的选取和构造提供基础。
在选择可以覆盖整个老化周期的充电电压区间之后，进入步骤S202，基于步骤S201所选择的充电电压区间，按照充电电压曲线的形状分区间选取老化特征，如果所分区间的电压曲线的形状类似一段圆弧，则选取该段电压曲线所映射的圆的半径、圆心的横坐标和圆心的纵坐标作为老化特征，如果所分区间的电压曲线的形状类似一段直线，则选取该段电压曲线所映射的直线的斜率、直线与X轴的交点、直线与Y轴的交点作为老化特征。
在完成选择老化特征之后，进入步骤S203，基于步骤S202所选取的老化特征，根据实际充电电压曲线构造和计算老化特征。
可选地，根据实际充电电压曲线构造和计算老化特征可以分为以下两种情况：情况一，如果实际的充电电压区间[Uc，Ud]内的充电电压曲线满足步骤S202中的圆弧形状，则计算该充电电压曲线所构成圆的半径、圆心的横坐标、圆心的纵坐标。
可选地，以充电时间为X轴，充电电压为Y轴建立坐标轴，设电压点Uc和Ud的坐标分别为：（xc，yc）和（xd，yd），Uc和Ud间所构成圆弧的中点切线与圆弧的交点Ue的坐标为：（xe，ye），Uc和Ud间所构成圆弧的圆心点Up的坐标为：（xp，yp），则电压点Uc和Ud所构成直线段的中点Uf的坐标为：，Ue与Uf间lef的长度如下式（1）所示：
（1）
根据上式（1），可以得到点Ud与点Uf之间的距离ldf，如下式（2）所示：
（2）
其中，设Uc和Ud间所构成圆弧的半径为r，对于点Ud、Uf和Up所构成的三角形，由勾股定理，可以得到下式（3）、（4）：
（3）
（4）
其中，ldf可以用于表示点Ud与点Uf之间的距离，lef可以用于表示点Ue与点Uf之间的距离。
可选地，对于圆心坐标（xp，yp）的求取，可以通过下式来完成：
（5）
通过将点Uc、点Ud和点Ue的横纵坐标分别代入上式（5），可以得到下式（6）：
（6）
通过对上式（6）进行等式处理，得到下式（7）：
（7）
根据上式（7），进行未知数的系数设定，可以得到下式（8）：
（8）
根据上式（8），可以将圆心坐标如下式（9）进行表示：
（9）
情况二，如果实际的充电电压区间[Uc，Ud]内的充电电压曲线满足步骤S202中的直线形状，则计算该充电电压曲线所构成直线的斜率、直线与所构造坐标轴的X轴的交点和直线与所构造坐标轴的Y轴的交点。
可选地，以充电时间为X轴，充电电压值为Y轴建立坐标轴，设电压点Uc和Ud的坐标分别为：（xc，yc）和（xd，yd），则对应直线的斜率如下式（10）所示：
（10）
根据上式（10），可以得到电压点Uc和Ud所构成的直线方程，该直线方程由下式（11）所示：
（11）
根据上式（11），可以得到所构成的直线与横坐标轴的交点和所构成的直线与纵坐标轴的交点，其中，所构成的直线与横坐标轴的交点可以如下式（12）所示，所构成的直线与纵坐标轴的交点可以如下式（13）所示：
（12）
（13）
图3是根据本发明实施例的一种B0005型电池在不同循环老化次数下的充电电压曲线的示意图，如图3所示，由于电池的老化，电池的初始端电压由于内阻的增大而不断上升，但初始端电压都在3.8V以上，因此从[3.8V,4.2V]的充电电压区间内选取老化特征。
图4是根据本发明实施例的一种在[3.8V,4.2V]的充电电压区间内分区间所划分的充电电压曲线的形状的示意图，如图4所示，[3.8V,4.0V]的充电电压区间内的充电电压曲线类似一段圆弧，因此选取该圆弧所对应圆的半径、圆心的横坐标和圆心的纵坐标作为老化特征，[4.0V,4.2V]的充电电压区间内的充电电压曲线类似一段直线，因此选取该直线所对应直线的斜率、直线与X轴的交点和直线与Y轴的交点作为老化特征。
图5是根据本发明实施例的一种所构造圆的老化特征随循环次数的变化的示意图，如图5所示，随着电池的老化，[3.8V,4.0V]的充电电压区间内的充电电压曲线所构成圆的圆心的横坐标不断下降，纵坐标不断上升，而构成圆的半径逐渐下降。
表1 [3.8V, 4.0V]区间所提取特征与SOH间的皮尔逊相关系数
特征 圆心的横坐标 圆心的纵坐标 圆的半径
皮尔逊相关系数值 0.9893 -0.9706 0.9706
可选地，如上表1所示，圆心的横坐标与SOH呈正相关，圆心的纵坐标与SOH呈负相关，圆的半径与SOH呈正相关，由此可见，所构造圆的老化特征与SOH之间的相关性极强。
图6是根据本发明实施例的一种所构造直线的老化特征随循环次数的变化的示意图，如图6所示，随着电池的老化，[4.0V,4.2V]的充电电压区间内的充电电压曲线所构成直线的斜率和与坐标轴的截距不断上升。
表2 [4.0V, 4.2V]区间所提取特征与SOH间的皮尔逊相关系数
特征 直线的斜率 直线与X轴的交点 直线与Y轴的交点
皮尔逊相关系数值 -0.9621 -0.9856 -0.9511
可选地，如上表2所示，直线的斜率与SOH呈负相关，直线与X轴的交点与SOH呈负相关，直线与Y轴的交点与SOH呈负相关，由此可见，所构造直线的老化特征与SOH之间的相关性极强。
图7是根据本发明实施例的一种不同循环次数下电池的容量变化的示意图，如图7所示，随着电池的老化，电池的容量逐渐下降。
在该实施例中，首先分析不同循环次数下电池的完整充电电压曲线，选择可以覆盖整个老化周期的充电电压区间，然后基于所选择的充电电压区间，按照充电电压曲线的形状分区间选取老化特征，如果所分区间的电压曲线的形状类似一段圆弧，则选取该段电压曲线所映射的圆的半径、圆心的横坐标和圆心的纵坐标作为老化特征，如果所分区间的电压曲线的形状类似一段直线，则选取该段电压曲线所映射的直线的斜率、直线与X轴的交点、直线与Y轴的交点作为老化特征，最后根据充电电压曲线的不同形状所对应的映射关系，确定电池的老化特征，从而解决了难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题，达到了可以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术效果。
实施例3
根据本发明实施例，还提供了一种电池老化特征的确定装置。需要说明的是，该电池老化特征的确定装置可以用于执行实施例1中的一种电池老化特征的确定方法。
图8是根据本发明实施例的一种电池老化特征的确定装置的示意图。如图8所示，一种电池老化特征的确定装置800可以包括：获取单元801、第一确定单元802、划分单元803和第二确定单元804。
获取单元801，用于获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线。
第一确定单元802，用于基于充电电压曲线，确定电池的充电电压区间。
划分单元803，用于按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线。
第二确定单元804，用于基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征，其中，电池老化特征用于表征电池的老化程度。
可选地，划分单元803可以包括：第一划分模块，用于按照充电电压区间和充电电压曲线的第一曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到第一充电电压曲线，其中，第一曲线形状用于表征近似于圆弧的形状，第一充电电压曲线用于表征通过划分得到的近似于圆弧的曲线；第二划分模块，用于按照充电电压区间和充电电压曲线的第二曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到第二充电电压曲线，其中，第二曲线形状用于表征近似于直线的形状，第二充电电压曲线用于表征通过划分得到的近似于直线的曲线。
可选地，该电池老化特征的确定装置800还可以包括：第一近似单元，用于对第一充电电压曲线进行近似处理，得到对应于第一充电电压曲线的圆周半径；第二近似单元，用于对第二充电电压曲线进行近似处理，得到对应于第二充电电压曲线的直线斜率。
可选地，第二确定单元804可以包括：第一确定模块，用于按照圆周半径与圆心坐标之间的映射关系，确定圆心的横坐标和圆心的纵坐标，并将圆周半径、圆心的横坐标和圆心的纵坐标确定为电池老化特征；第二确定模块，用于按照直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点之间的映射关系，确定直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点，并将直线斜率、直线与横坐标轴的交点和直线与纵坐标轴的交点确定为电池老化特征。
可选地，第一确定单元802可以包括：选择模块，用于通过对充电电压曲线进行区间选择，得到充电电压区间。
可选地，该电池老化特征的确定装置800还可以包括：预测单元，用于通过对电池老化特征进行预测，得到电池的健康状态。
在该实施例中，获取单元，用于获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线；第一确定单元，用于基于充电电压曲线，确定电池的充电电压区间；划分单元，用于按照充电电压区间和充电电压曲线的曲线形状，对充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线；第二确定单元，用于基于多段充电电压曲线，确定电池老化特征，其中，电池老化特征用于表征电池的老化程度，解决了难以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术问题，达到了可以获得符合电池的实际使用条件的老化特征的技术效果。
实施例4
根据本发明实施例，还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质包括存储的程序，其中，程序执行实施例1中的电池老化特征的确定方法。
实施例5
根据本发明实施例，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序被处理器运行时执行实施例1中的电池老化特征的确定方法。
实施例6
根据本发明实施例，还提供一种车辆，该车辆用于执行实施例1中任意一项电池老化特征的确定方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
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，可以参见其它实施例的相关描述。
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。
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。
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。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电池老化特征的确定方法，其特征在于，包括：
获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线；
基于所述充电电压曲线，确定所述电池的充电电压区间；
按照所述充电电压区间和所述充电电压曲线的曲线形状，对所述充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线；
基于所述多段充电电压曲线，确定所述电池老化特征，其中，所述电池老化特征用于表征所述电池的老化程度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照所述充电电压区间和所述充电电压曲线的曲线形状，对所述充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线，包括：
按照所述充电电压区间和所述充电电压曲线的第一曲线形状，对所述充电电压曲线进行划分，得到第一充电电压曲线，其中，所述第一曲线形状用于表征近似于圆弧的形状，所述第一充电电压曲线用于表征通过划分得到的近似于圆弧的曲线；
按照所述充电电压区间和所述充电电压曲线的第二曲线形状，对所述充电电压曲线进行划分，得到第二充电电压曲线，其中，所述第二曲线形状用于表征近似于直线的形状，所述第二充电电压曲线用于表征通过划分得到的近似于直线的曲线。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在按照所述充电电压区间和所述充电电压曲线的曲线形状，对所述充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线之后，所述方法还包括：
对所述第一充电电压曲线进行近似处理，得到对应于所述第一充电电压曲线的圆周半径；
对所述第二充电电压曲线进行近似处理，得到对应于所述第二充电电压曲线的直线斜率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于所述多段充电电压曲线，确定所述电池老化特征，包括：
按照所述圆周半径与圆心坐标之间的映射关系，确定圆心的横坐标和圆心的纵坐标，并将所述圆周半径、所述圆心的横坐标和所述圆心的纵坐标确定为所述电池老化特征；
按照所述直线斜率、直线与横坐标轴的交点和所述直线与纵坐标轴的交点之间的映射关系，确定所述直线与所述横坐标轴的交点和所述直线与所述纵坐标轴的交点，并将所述直线斜率、所述直线与所述横坐标轴的交点和所述直线与所述纵坐标轴的交点确定为所述电池老化特征。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，基于所述充电电压曲线，确定所述电池的充电电压区间，包括：
通过对所述充电电压曲线进行区间选择，得到所述充电电压区间。
6.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，在基于所述多段充电电压曲线，确定所述电池老化特征之后，所述方法还包括：
通过对所述电池老化特征进行预测，得到所述电池的健康状态。
7.一种电池老化特征的确定装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取电池在不同循环周期下的充电电压曲线；
第一确定单元，用于基于所述充电电压曲线，确定所述电池的充电电压区间；
划分单元，用于按照所述充电电压区间和所述充电电压曲线的曲线形状，对所述充电电压曲线进行划分，得到多段充电电压曲线；
第二确定单元，用于基于所述多段充电电压曲线，确定所述电池老化特征，其中，所述电池老化特征用于表征所述电池的老化程度。
8.一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，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至6中任意一项所述电池老化特征的确定方法。
9.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序被所述处理器运行时执行权利要求1至6中任意一项所述电池老化特征的确定方法。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆用于执行权利要求1至6中任意一项所述电池老化特征的确定方法。
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