CN116794514B - 一种修正电池老化率的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及电池的技术领域，尤其涉及一种修正电池老化率系数的方法。本申请通过预设电池后备时间表，在计算目标电池的电池老化率基准值之后，通过对电池进行放电，先测量电池在第一个预设放电时长内的第一电池电压和第一放电电流，然后根据第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找电池的第一后备时间，再通过测量在第二个预设放电时长内的第二电池电压和第二放电电流，根据第二电池电压和第二放电电流查找第二后备时间，基于第一后备时间和第二后备时间对电池老化率基准值进行修正，由于第一后备时间以及第二后备时间都是基于电池的实时放电电压和放电电流求出的，因此可以得到更准确的目标电池老化率，提高电池后备时间的精度。

Description

一种修正电池老化率的方法

技术领域

本申请涉及电池的技术领域，尤其是涉及一种修正电池老化率的方法。

背景技术

电池老化率主要用于电池容量率的计算，电池容量率主要和电池放电系数、环境温度和电池自身的老化率相关。通用的电池老化率根据公式进行计算，公式为：电池老化率=（标称寿命-已使用时间）/标称寿命，这种方法只能得到粗略的电池老化率，与实际测试存在较大区别，精度不足,对此情况有待进一步改善。

发明内容

为了解决现有的电池老化率计算方法存在的精度不足的问题，本申请提供一种修正电池老化率的方法，采用如下的技术方案：

第一方面，本申请提供一种修正电池老化率的方法，包括如下步骤：

计算目标电池的电池老化率基准值；

对电池进行放电，第一次测量目标电池在第一个预设放电时长内的第一电池电压和第一放电电流；

第二次测量目标电池在第二个预设放电时长内的第二电池电压和第二放电电流；

基于第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第一后备时间；

基于第二电池电压和第二放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第二后备时间；

基于第一后备时间和第二后备时间，对所述电池老化率基准值进行修正，得到修正后的目标电池老化率，其中，所述目标电池老化率=电池老化率基准值*预设放电时长/（第一后备时间-第二后备时间）。

通过采用上述技术方案，本申请通过预设电池后备时间表，在计算目标电池的电池老化率基准值之后，通过对电池进行放电，先测量电池在第一个预设放电时长内的第一电池电压和第一放电电流，然后根据第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找电池的第一后备时间，再通过测量在第二个预设放电时长内的第二电池电压和第二放电电流，根据第二电池电压和第二放电电流查找第二后备时间，基于第一后备时间和第二后备时间对电池老化率基准值进行修正，由于第一后备时间以及第二后备时间都是基于电池的实时放电电压和放电电流求出的，因此可以得到更为准确的目标电池老化率，提高电池后备时间的精度。

可选的，所述预设电池后备时间表基于目标电池的放电特性建立。

通过采用上述技术方案，本申请基于厂家提供的目标电池的放电特性，建立预设电池后备时间表，从而便于根据电池电压和放电电流查找电池的后备时间。

可选的，在所述基于第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第一后备时间的过程中，包括如下步骤：

当所述第一电池电压和所述第一放电电流在所述预设电池后备时间表中时，直接获取所述电池后备时间；

当所述第一电池电压或者所述第一放电电流不在所述预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法估算所述电池后备时间。

通过采用上述技术方案，在预设电池后备时间表中能够找到电池电压和放电电流对应的电池后备时间时，直接获取对应的电池后备时间，如果电池电压和放电电流不在预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法对电池后备时间进行估算，从而得到大概的电池后备时间。

可选的，当所述第一电池电压或者所述第一放电电流不在所述预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法估算所述电池后备时间的过程中，包括如下步骤：

在所述第一电池电压和所述第一放电电流均不在所述预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法估算所述第一电池电压在与所述第一放电电流相邻的放电电流上的电池后备时间；

再通过线性插值的方法获取第一电池电压在所述第一放电电流上的电池后备时间。

通过采用上述技术方案，在通过线性插值的方法估算电池后备时间时，当第一电池电压和第一放电电流均不在预设电池后备时间表时，先估算第一电池电压在第一放电电流相邻的放电电流上的电池后备时间，再估算第一电池电压在第一放电电流上的电池后备时间。

可选的，所述方法还包括：

在所述第一放电电流与所述第二放电电流的差的绝对值不小于所述第一放电电流的5%时，将所述第一放电电流的值设置为所述第二放电电流的值；

再次测量目标电池在预设时间长度内的第二电池电压和第二放电电流。

通过采用上述技术方案，当第一放电电流和第二放电电流之间的差值较大时，判断电流突变，此时将第一放电电流的值设置为第二放电电流的值，即以测量的第二放电电流作为第一放电电流，然后再次测量第二放电电流，直到满足第一放电电流与第二放电电流的差的绝对值小于第一放电电流的5%。

第二方面，本申请提供一种计算电池容量率的方法，包括如下步骤：

测量目标电池在预设放电时长内的当前电池电压和当前放电电流；

基于当前电池电压和当前放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的当前后备时间；

基于目标电池标称寿命、温度补偿系数、目标电池放电系数和通过上述修正电池老化率的方法修正后的目标电池老化率，计算目标电池剩余放电时间；

基于所述当前后备时间和所述目标电池剩余放电时间，计算目标电池容量率。

通过采用上述技术方案，本申请通过温度补偿系数、修正后的目标电池老化率，从而更加精确地计算出目标电池剩余放电时间，然后通过目标电池剩余放电时间和目标电池的当前后备时间，更精确地计算电池容量率。

可选的，所述方法还包括：

在基于温度补偿系数、目标电池放电系数和通过上述修正电池老化率的方法修正后的目标电池老化率，计算目标电池剩余放电时间之前，对修正后的目标电池老化率进行限幅和滤波。

通过采用上述技术方案，通过对修正后的目标电池老化率进行限幅和滤波，防止目标电池老化率出现突变的情况，从而更加精准地计算电池容量率。

第三方面，本申请提供一种电池，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种修正电池老化率的方法的的步骤。

第四方面，本申请提供一种电池，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种计算电池容量率的方法的步骤。

第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种修正电池老化率的方法的步骤，或，所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种计算电池容量率的方法的步骤。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请通过预设电池后备时间表，在计算目标电池的电池老化率基准值之后，通过对电池进行放电，先测量电池在第一个预设放电时长内的第一电池电压和第一放电电流，然后根据第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找电池的第一后备时间，再通过测量在第二个预设放电时长内的第二电池电压和第二放电电流，根据第二电池电压和第二放电电流查找第二后备时间，基于第一后备时间和第二后备时间对电池老化率基准值进行修正，由于第一后备时间以及第二后备时间都是基于电池的实时放电电压和放电电流求出的，因此可以得到更为准确的目标电池老化率，提高电池后备时间的精度；

2.本申请在预设电池后备时间表中能够找到电池电压和放电电流对应的电池后备时间时，直接获取对应的电池后备时间，如果电池电压和放电电流不在预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法对电池后备时间进行估算，从而得到大概的电池后备时间；

3.当第一放电电流和第二放电电流之间的差值较大时，判断电流突变，此时将第一放电电流的值设置为第二放电电流的值，即以测量的第二放电电流作为第一放电电流，然后再次测量第二放电电流，直到满足第一放电电流与第二放电电流的差的绝对值小于第一放电电流的5%，从而得到更准确的放电电流。

附图说明

图1是本申请实施例一种修正电池老化率的方法的示例性流程图；

图2是厂家提供的目标电池放电特性的一个示例图；

图3是本申请实施例预设电池后备时间表的一个示例图；

图4是本申请实施例一种计算电池容量率的方法的一个示例性流程图；

图5是本申请实施例中目标电池放电系数与电池放电倍率的一个示例性对照表；

图6是本申请实施例电池的内部结构图。

具体实施方式

本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，本申请中使用的术语“和/或”是指包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

第一方面，本申请实施例公开一种修正电池老化率的方法。参照图1，图1为本申请实施例一种修正电池老化率的方法的示例性流程图。

一种修正电池老化率的方法，包括如下步骤：

S110、计算目标电池的电池老化率基准值。

其中，电池随着已使用时间增长逐渐老化，电池老化率基准值=（标称寿命-已使用时间）/标称寿命，其中，标称寿命为厂家出厂时提供。

S120、对电池进行放电，测量目标电池在第一个预设放电时长内的第一电池电压和第一放电电流。

其中，本实施例中预设放电时长为1分钟，此处的第一放电电流指电池一分钟内平均放电电流；即，测量目标电池在1分钟内的电池电压和平均放电电流。

S130、测量目标电池在第二个预设放电时长内的第二电池电压和第二放电电流。

其中，两次测量的时间连续；第二放电电流指电池在第二个一分钟内的平均放电电流；即，再一次测量目标电池在下一个1分钟内的电池电压和平均放电电流。

S140、基于第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第一后备时间。

其中，预设电池后备时间表是基于目标电池的放电特性建立的。

如图2所示，图2为厂家提供的目标电池放电特性的一个示例图。

目标电池的放电时间、放电电流和电池电压之间存在对应关系，即为目标电池的放电特性。

如图3所示，图3为本申请实施例预设电池后备时间表的一个示例图。

通过目标电池的放电特性建立预设电池后备时间表，从而便于查表得到目标电池的后备时间。

S150、基于第二电池电压和第二放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第二后备时间。

S180、基于第一后备时间和第二后备时间，对所述电池老化率基准值进行修正，得到修正后的目标电池老化率。

其中，所述目标电池老化率=电池老化率基准值*预设放电时长/（第一后备时间-第二后备时间）。由于第一次测量与第二次测量之间连续，而第一后备时间通过第一次测量的电池电压和放电电流查找得到，第二后备时间通过第二次测量的电池电压和放电电流查找得到，因此第一后备时间与第二后备时间的差值在理论上与预设放电时长接近，第一后备时间和第二后备时间之间的差值和预设放电时长之间的比例能够反映电池在预设放电时长内的实时老化率，然后通过实时老化率对电池老化率基准值进行修正，得到修正后的目标电池老化率。

其中，目标电池老化率的取值为0.5-1.2之间，当计算得到的目标电池老化率小于0.5时，取0.5作为目标电池老化率。由于新电池的电池后备时间有可能高于标称寿命，因此，存在目标电池老化率在1以上的情况，当计算得到的目标电池老化率大于1.2时，取1.2作为目标电池老化率。

具体的，在步骤S140，基于第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第一后备时间的过程中，包括如下步骤：

S141、当第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中时，直接获取第一后备时间。

S142、当第一电池电压或者所述第一放电电流不在预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法估算第一后备时间。

一般情况下，电池电压和放电电流的能够查表获得，但是也有会电池电压和放电电流不在预设电池后备时间表中的情况出现，此时通过线性插值的方法进行估算。其中，在第一电池电压和第一放电电流均不在预设电池后备时间表中时，先通过线性插值的方法获取第一电池电压在与第一放电电流相邻的放电电流上的电池后备时间，再通过线性插值的方法获取第一电池电压在第一放电电流上的电池后备时间。

同样的，在步骤S150，基于第二电池电压和第二放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第二后备时间的过程中，包括如下步骤：

S151、当第二电池电压和第二放电电流在预设电池后备时间表中时，直接获取第二后备时间。

S152、当第二电池电压或者所述第二放电电流不在预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法估算第二后备时间。

由于在放电时电流可能会有突变和波动，导致电流不恒定，因此，只有当第一次放电电流和第二次放电电流的差的绝对值小于第一放电电流的5%时，认为放电电流为恒定电流，老化率修正有效，反之，不能使用本次的放电电流对老化率进行修正。

因此，方法还包括：

S160、判断第一放电电流与第二放电电流的差的绝对值是否小于第一放电电流的5%。

S170、在第一放电电流与第二放电电流的差的绝对值不小于第一放电电流的5%时，将第一放电电流的值设置为第二放电电流的值；

再次测量目标电池在预设时间长度内的第二电池电压和第二放电电流，直到满足第一放电电流与第二放电电流的差的绝对值小于第一放电电流的5%。

具体的，在本实施例中，以预设放电时长1分钟为例，若第一个1分钟测得的放电电流为0.1C，第二放电电流为0.108C，则第一放电电流和第二放电电流之间的差值为0.008C，大于0.1C的5%。则将第一放电电流的值设为0.108，然后再次测量下一个1分钟的放电电流，将下一个1分钟测得的放电电流作为第二放电电流，直到满足第一放电电流与第二放电电流的差的绝对值小于第一放电电流的5%。

第二方面，本申请提供一种计算电池容量率的方法，参照图4，图4时本申请实施例一种计算电池容量率的方法的一个示例性流程图。

一种计算电池容量率的方法，包括如下步骤：

S210、测量目标电池在预设放电时长内的当前电池电压和当前放电电流。

S220、基于当前电池电压和当前放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的当前后备时间。

S230、基于目标电池标称寿命、温度补偿系数、目标电池放电系数和通过上述修正电池老化率的方法修正后的目标电池老化率，计算目标电池剩余放电时间。

其中，温度补偿系数一般取0.003每摄氏度，即以25摄氏度为基准，温度每下降1摄氏度容量下降0.3%左右。

由于电池容量随电池放电电流的增大而减小，因此需要对电池容量进行校正，校正系数即为放电系数，如图5所示，图5为本申请实施例中目标电池放电系数与电池放电倍率的一个示例性对照表。电池放电倍率即为放电电流，同样的，当放电电流不在对照表中时，采用线性插值的方法估算。

具体的，通过目标标称寿命乘以电池老化率，再乘以放电系数，然后结合温度补偿系数进行计算目标电池剩余放电时间。

S240、基于当前后备时间和目标电池剩余放电时间，计算目标电池容量率。

其中，在得到当前后备时间和目标电池剩余放电时间之后，目标电池容量率=当前后备时间/目标电池剩余放电时间。

在一些实施例中，在步骤S240之前，还包括对修正后的目标电池老化率进行限幅和滤波，从而防止目标电池老化率出现突变的情况，更加精准地计算电池容量率。

在一个实施例中，本申请提供了一种电池，电池实时运行上述一种修正电池老化率的方法或者上述一种计算电池容量率的方法，以获取电池的实际电池老化率和电池容量率。其内部结构图可以如图6所示。该电池包括通过系统总线连接的处理器、存储器。其中，该电池的处理器用于提供计算和控制能力。该电池的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电池的数据库用于存储数据。该计算机程序被处理器执行时以实现上述一种修正电池老化率的方法或者上述一种计算电池容量率的方法。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电池的限定，具体的电池可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种电池，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，上述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种修正电池老化率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

计算目标电池的电池老化率基准值；

对电池进行放电，第一次测量目标电池在预设放电时长内的第一电池电压和第一放电电流；

第二次测量目标电池在所述预设放电时长内的第二电池电压和第二放电电流，所述第二次测量与所述第一次测量之间连续；

基于第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第一后备时间，所述预设电池后备时间表基于所述目标电池的放电特性建立；

基于第二电池电压和第二放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第二后备时间；

基于第一后备时间和第二后备时间，对所述电池老化率基准值进行修正，得到修正后的目标电池老化率，其中，所述目标电池老化率=电池老化率基准值*预设放电时长/（第一后备时间-第二后备时间）。

2.根据权利要求1所述的修正电池老化率的方法，其特征在于：在所述基于第一电池电压和第一放电电流在预设电池后备时间表中查找所述目标电池的第一后备时间的过程中，包括如下步骤：

当所述第一电池电压和所述第一放电电流在所述预设电池后备时间表中时，直接获取所述电池后备时间；

当所述第一电池电压或者所述第一放电电流不在所述预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法估算所述电池后备时间。

3.根据权利要求2所述的修正电池老化率的方法，其特征在于， 当所述第一电池电压或者所述第一放电电流不在所述预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法估算所述电池后备时间的过程中，包括如下步骤：

在所述第一电池电压和所述第一放电电流均不在所述预设电池后备时间表中时，通过线性插值的方法估算所述第一电池电压在与所述第一放电电流相邻的放电电流上的电池后备时间；

再通过线性插值的方法获取第一电池电压在所述第一放电电流上的电池后备时间。

4.根据权利要求1所述的修正电池老化率的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述第一放电电流与所述第二放电电流的差的绝对值不小于所述第一放电电流的5%时，将所述第一电池电压的值设置为所述第二电池电压的值，将所述第一放电电流的值设置为所述第二放电电流的值；

再次测量目标电池在预设放电时长内的第二电池电压和第二放电电流。

5.一种计算电池容量率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取目标电池的目标标称寿命；

基于目标标称寿命、温度补偿系数、目标电池放电系数和通过权利要求1-4中任一项所述的修正电池老化率的方法修正后的目标电池老化率，计算目标电池剩余放电时间，具体的，目标电池剩余放电时间=目标标称寿命*目标电池老化率*目标电池放电系数*温度补偿系数；

基于所述第二后备时间和所述目标电池剩余放电时间，计算目标电池容量率，具体的，目标电池容量率=第二后备时间/目标电池剩余放电时间。

6.根据权利要求5所述的计算电池容量率的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在基于目标标称寿命、温度补偿系数、目标电池放电系数和通过上述修正电池老化率的方法修正后的目标电池老化率，计算目标电池剩余放电时间之前，对修正后的目标电池老化率进行限幅和滤波。

7.一种电池，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4中任一项所述的一种修正电池老化率的方法的步骤。

8.一种电池，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求5-6中任一项所述的一种计算电池容量率的方法的步骤。

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：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项所述的一种修正电池老化率的方法的步骤，或，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求5-6中任一项所述的一种计算电池容量率的方法的步骤。