CN116908705B - 容量衰减模型建立方法、电池循环寿命测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种容量衰减模型建立方法、电池循环寿命测试方法及装置，该方法包括：在样本电池以第一循环倍率进行循环寿命测试中，获取循环圈数及对应的第一容量保持率为样本对；其中，第一循环倍率设置为小于样本电池的工作电流对应的放电倍率；利用多个样本对建立用于表征在第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型；其中，容量保持率用于表征电池的当前容量相对于初始容量的保持率。由于样本电池的副反应在每一圈循环中充分进行，在经过较少循环圈数后表现出明显的寿命衰减。由此，利用在测试中获取的循环圈数及对应的第一容量保持率建立用于预测电池寿命的容量衰减模型，可提高循环寿命测试效率，缩短寿命评估周期。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种容量衰减模型建立方法、电池循环寿命测试方法及装置。
背景技术
目前，随着电池技术的发展，电池已逐渐成为诸如车辆、无人机等用电设备的动力来源。然而，电池的寿命退化存在于电池的整个生命周期中，因此需要对电池的寿命进行评估。通常地，电池的循环寿命测试方法可用于评估电池的使用寿命，但循环寿命测试耗时较长，如何缩短电池的寿命评估周期，提高循环寿命测试效率是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，本申请实施例提供一种容量衰减模型建立方法、电池循环寿命测试方法及装置，能够解决电池循环寿命测试耗时较长的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种容量衰减模型的建立方法，所述方法包括：
在样本电池以第一循环倍率进行循环寿命测试中，将获取的循环圈数及对应的第一容量保持率作为样本对；
其中，所述第一循环倍率设置为小于所述样本电池的工作电流对应的放电倍率；
利用多个所述样本对建立用于表征在所述第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型；
其中，所述容量保持率用于表征电池的当前容量相对于初始容量的保持率。
本申请实施例的技术方案中，通过以小于样本电池的工作电流对应的放电倍率的第一循环倍率对样本电池进行循环寿命测试，使得样本电池的副反应在每一圈循环中充分进行，在经过较少循环圈数后表现出明显的寿命衰减。由此，利用在测试中获取的循环圈数及对应的第一容量保持率来建立用于预测电池寿命的容量衰减模型，可以提高循环寿命测试的效率，缩短了寿命评估周期。
在一些实施例中，所述利用多个所述样本对建立用于表征在所述第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型，包括：根据多个所述样本对中所述第一容量保持率随所述循环圈数的变化趋势，对所述容量衰减模型的模型参数进行拟合，得到在第一循环倍率下容量保持率关于循环圈数的容量衰减模型。通过从多个样本对中获得第一容量保持率随循环圈数的变化趋势，从而拟合得到容量衰减模型。从容量衰减模型中可以得知容量保持率与循环圈数之间的对应的关系，使得容量衰减模型可以用于后续的循环寿命预测。
在一些实施例中，所述根据多个所述样本对中所述第一容量保持率随所述循环圈数的变化趋势，对所述容量衰减模型的模型参数进行拟合，包括：调整所述模型参数，以使所述容量衰减模型满足以所述循环圈数输入时，所述容量衰减模型的输出与对应的第一容量保持率满足预设关系。将样本对中的循环圈数作为容量衰减模型的输入，通过调整模型参数，使得模型的输出与样本对中的第一容量保持率满足预设关系，由此建立的模型符合多个样本对中第一容量保持率随循环圈数的变化趋势，基于此建立的容量衰减模型可用于后续的循环寿命预测。
第二方面，本申请实施例提供了一种电池循环寿命测试方法，所述方法包括：
在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试中，获取在各目标循环圈数下对所述待测电池标定的各第二容量保持率；
将各所述目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型，输出在第一循环倍率下的各第三容量保持率；其中，所述容量衰减模型用于表征第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系；所述容量衰减模型是通过所述第一循环倍率下循环寿命测试建立的，所述第一循环倍率小于电池的工作电流对应的放电倍率；
利用各目标循环圈数分别对应的所述第二容量保持率与所述第三容量保持率建立容量保持率模型；其中，所述容量保持率模型用于表征分别在所述第一循环倍率下与在所述第二循环倍率下容量保持率间的关系；
利用所述容量保持率模型与所述容量衰减模型预测所述待测电池在所述第二循环倍率下的寿命。
本申请实施例的技术方案中，利用电池在不同循环倍率下衰减速率间满足一定关联关系的特性，建立了表征在不同循环倍率下容量保持率间关系的容量保持率模型。如此，对于任意的循环倍率，通过建立在任意的循环倍率与在第一循环倍率下的容量保持率间的关系，即可实现任意循环倍率下的寿命预测。因此在需要预测多种不同循环倍率下的电池寿命时，无需针对每种循环倍率重新建立对应的容量衰减模型，从而大大提高了寿命预测效率。
在一些实施例中，所述以第二循环倍率进行循环寿命测试前，所述方法还包括：以所述待测电池的工作电流对应的放电倍率设置所述第二循环倍率。通过参考工作电流对应的放电倍率来设置第二循环倍率，使得待测电池在工作电流对应的放电倍率下进行循环寿命测试。如此，在各目标循环圈数下标定的第二容量保持率能反映出待测电池在真实使用下经历目标循环圈数后真正的容量保持率，使得标定值更具参考意义，提高了后续建立的容量保持率模型的准确性。
在一些实施例中，所述获取在各目标循环圈数下对所述待测电池标定的各第二容量保持率，包括：每到达所述目标循环圈数，将所述第二循环倍率调整至第三循环倍率；以所述第三循环倍率对所述待测电池进行充放电时得到的容量保持率为在所述目标循环圈数下标定的第二容量保持率。通过在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试的过程中，穿插进行第三循环倍率的充放电，从而完成在目标循环圈数下容量保持率的标定，得到第二容量保持率。在第三循环倍率设置为小于第二循环倍率的情况下，能精准地计算出各目标循环圈数下的放电容量损失，从而提高第二容量保持率的准确性。
在一些实施例中，在所述将各所述目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型，输出在第一循环倍率下的各第三容量保持率之前，所述方法还包括：在样本电池以第一循环倍率进行循环寿命测试中，将获取的循环圈数及对应的第一容量保持率作为样本对；其中，所述第一循环倍率设置为小于所述样本电池的工作电流对应的放电倍率；利用多个所述样本对建立用于表征在所述第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型。本实施例实现了利用短期小倍率的测试数据预测出长期的循环寿命，以及实现了电池在不同循环倍率下的寿命预测的同时还提高了寿命预测效率。
在一些实施例中，所述样本电池的寿命循环测试与所述待测电池的寿命循环测试按照预设的测试条件进行；所述测试条件包括：预设的测试温度。通过设置样本电池与待测电池在预设的测试温度下进行循环寿命测试，使得样本电池与待测电池在测试过程中容量保持率的差异是因循环倍率不同造成的，从而可以利用测试数据建立不同循环倍率下容量保持率间的关联关系。
在一些实施例中，所述利用各目标循环圈数分别对应的所述第二容量保持率与所述第三容量保持率建立容量保持率模型，包括：根据所述第二容量保持率随所述第三容量保持率的变化趋势，对所述容量保持率模型的模型参数进行拟合，得到在所述第二循环倍率下的容量保持率关于在所述第一循环倍率下的容量保持率的容量保持率模型。通过第二容量保持率随第三容量保持率的变化趋势，拟合得到容量保持率模型。从容量保持率模型中可以得知第一循环倍率下与第二循环倍率下容量保持率间的对应关系，从而无需重新建立针对第二循环倍率的容量衰减模型，提高了不同循环倍率下电池寿命预测的效率。
在一些实施例中，所述根据所述第二容量保持率随所述第三容量保持率的变化趋势，对所述容量保持率模型的模型参数进行拟合，包括：调整所述模型参数，以使所述容量保持率模型满足以所述第三容量保持率输入时，所述容量保持率模型的输出与对应的第二容量保持率满足预设关系。将在第一循环倍率下的第三容量保持率作为容量保持率模型的输入，通过调整模型参数，使得模型的输出与第二循环倍率下的第二容量保持率满足预设关系，由此建立的模型符合第二容量保持率随第三容量保持率的变化趋势。因此在预测电池在第二循环倍率下的寿命时，无需重新建立针对第二循环倍率的容量衰减模型，提高了不同循环倍率下电池寿命预测的效率。
在一些实施例中，所述利用所述容量保持率模型与所述容量衰减模型预测所述待测电池在所述第二循环倍率下的寿命，包括：将指定容量保持率输入所述容量保持率模型，输出第四容量保持率；将所述第四容量保持率输入所述容量衰减模型，输出的第一循环圈数为所述待测电池在第二循环倍率下的循环寿命。通过设定一指定容量保持率，利用容量衰减模型与容量保持率模型即可预测出第一循环圈数，代表了待测电池在第二循环倍率下经过第一循环圈数后衰减至指定容量保持率，实现了对在任意循环倍率下的循环寿命快速预测。
在一些实施例中，所述利用所述容量保持率模型与所述容量衰减模型预测所述待测电池在所述第二循环倍率下的寿命，包括：将指定循环圈数输入所述容量衰减模型，输出第五容量保持率；将所述第五容量保持率输入所述容量保持率模型，输出的第六容量保持率为所述待测电池在第二循环倍率下的寿命。通过设定一指定循环圈数，利用容量衰减模型与容量保持率模型即可预测出第六容量保持率，代表了待测电池在第二循环倍率下经过指定循环圈数后衰减至第六容量保持率，实现了对在任意循环倍率下的循环寿命快速预测。
第三方面，本申请实施例提供了一种电池循环寿命测试装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试中，获取在各目标循环圈数下对所述待测电池标定的各第二容量保持率；
第二获取模块，用于将各所述目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型，输出在第一循环倍率下的各第三容量保持率；其中，所述容量衰减模型用于表征第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系；所述容量衰减模型是通过所述第一循环倍率下循环寿命测试建立的，所述第一循环倍率小于电池的工作电流对应的放电倍率；
建立模块，用于利用各目标循环圈数分别对应的所述第二容量保持率与所述第三容量保持率建立容量保持率模型；其中，所述容量保持率模型用于表征分别在所述第一循环倍率下与在所述第二循环倍率下容量保持率间的关系；
预测模块，用于利用所述容量保持率模型与所述容量衰减模型预测所述待测电池在所述第二循环倍率下的寿命。
第四方面，本申请实施例提供了一种电池测试系统，所述系统包括：
电源，用于向电池提供电能；
测量电路，用于测试电池参数；
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器调用所述可执行指令时实现第一方面任一所述方法，或者第二方面任一所述方法的操作。
第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现第一方面任一所述方法，或者第二方面任一所述方法的步骤。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种容量衰减模型的建立方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电池循环寿命测试方法的流程示意图；
图3为本申请实施例提供的一种电池循环寿命测试方法中第二容量保持率标定过程的流程示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电池循环寿命测试方法中寿命预测过程的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的一种电池循环寿命测试方法中寿命预测过程的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的另一种电池循环寿命测试方法的流程示意图；
图7为本申请实施例提供的一种电池循环寿命测试方法中容量衰减模型与容量保持率模型的示意图；
图8为本申请实施例提供的一种电池循环寿命测试装置的结构框图；
图9为本申请实施例提供的一种电池测试系统的硬件结构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。
在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”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申请实施例和简化描述，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，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本申请实施例中的具体含义。
随着电池技术的发展，电池已广泛应用于诸如手机、笔记本电脑、数码音视频产品等电子产品领域以及车辆、无人机等新技术领域。电池逐渐成为各用电设备的动力来源。
每批次的电池在投入使用前通常先抽样进行循环寿命测试。电池的循环寿命是衡量电池性能的一项重要指标。但由于循环寿命测试耗时长，为了加快测试过程，通常选取特殊的测试条件，如高温，来加速电池的寿命衰减。尽管如此，在特殊测试条件下的循环寿命测试依旧长达数十天甚至数月之久。因此，如何缩短电池寿命评估周期，提高循环寿命测试效率是本领域亟待解决的技术问题。
为此，本申请实施例提出以小于样本电池工作电流对应的放电倍率的第一循环倍率对样本电池进行循环寿命测试。循环寿命测试的循环倍率越小，则每圈循环所需时间越长。如此，在一圈循环中，电池的副反应能充分进行。由于副反应是导致电池寿命衰减的原因之一。因此当副反应充分进行时，在完成一圈循环后电池的寿命可以发生明显的衰减。因此，以小于工作电流对应的放电倍率的第一循环倍率进行循环寿命测试，样本电池可以在经过较少循环圈数后表现出明显的寿命衰减。利用在测试中获取的循环圈数及对应的第一容量保持率作为样本对来建立容量衰减模型。所建立的容量衰减模型可以表征在第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间的关系，继而可用于进行电池的寿命预测。由于在样本电池经过较少圈数的循环后便能建立用于预测电池寿命的容量衰减模型，因此提高了循环寿命测试的效率，缩短了寿命评估周期。
而对于大循环倍率来说，由于每圈循环后电池寿命衰减量较少。相比于小循环倍率，大循环倍率在经过更多圈的循环后电池发生相同量的寿命衰减。因此短期测试难以表现出容量衰减趋势。这就导致了若利用大循环倍率的短期测试数据进行容量衰减模型的拟合，则模型的拟合精度较低，预测效果较差。
根据本申请的一些实施例，如图1所示，第一方面提供的一种容量衰减模型的建立方法，包括步骤110-步骤120。
步骤110：在样本电池以第一循环倍率进行循环寿命测试中，将获取的循环圈数及对应的第一容量保持率作为样本对；
其中，所述第一循环倍率设置为小于样本电池工作电流对应的放电倍率。
步骤120：利用多个所述样本对建立用于表征在所述第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型。
其中，所述容量保持率用于表征电池的当前容量相对于标称容量的保持率。
循环寿命测试旨在模拟电池在实际应用中的充放电循环过程。电池通过经历多次充放电循环来评估电池的寿命。其中，测试结果受测试条件影响。测试条件可以包括但不限于测试温度、循环倍率、充放电截止电压等等。可选地，本实施例中进行的可以是0-100%SOC（state of charge，荷电状态）的循环寿命测试。
第一循环倍率包括第一充电倍率与第一放电倍率。第一充电倍率是指循环寿命测试中样本电池充电时遵循的充电倍率；第一放电倍率是指循环寿命测试中样本电池放电时遵循的放电倍率。
样本电池的工作电流可以是样本电池的同类电池在日常工作中常用的放电电流。工作电流对应的放电倍率例如可以包括但不限于1C（容量）、2C等。
第一循环倍率小于样本电池的工作电流对应的放电倍率。示例性地，第一充电倍率和/或第一放电倍率小于所述工作电流对应的放电倍率。
可选地，第一充电倍率与第一放电倍率可以在数值上相同，也可以不相同。
作为一个例子，第一充电倍率与第二放电倍率均设置为小于或等于0.2C。
容量保持率（Capacity Retention）用于表征电池的当前容量相对于初始容量的保持率。某循环圈数对应的第一容量保持率，可用于表征样本电池在该循环圈数下的容量相对于初始容量的保持率。
示例性地，在某一圈的循环中，可以利用在不同时间点下记录的电流值计算该循环圈数下的放电容量。并根据该循环圈数的放电容量与第一圈循环的放电容量计算第一容量保持率。示例性地，某一循环圈数的放电容量与第一圈循环的放电容量之比为该循环圈数对应的第一容量保持率。即第一容量保持率可以满足以下公式：
其中，CR_n为第n圈循环下的容量保持率，Qdn为第n圈循环下的放电容量；Qd1为第1圈循环下的放电容量。
将至少部分循环圈数及其对应的第一容量保持率作为样本对，各样本对包括循环圈数n及对应的第一容量保持率CR_n，在完成循环寿命测试后可以得到多个样本对。
容量衰减模型是利用多个样本对建立的。容量衰减模型用于表征在第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系。可选地，容量衰减模型可以包括在第一循环倍率下循环圈数与第一容量保持率之间的映射关系、函数关系式等等。
此外，建立的容量衰减模型可用于预测电池在第一循环倍率下的寿命。由于容量衰减模型是在第一循环倍率下容量保持率关于循环圈数的关系。因此通过指定一循环圈数，可以利用容量衰减模型确定对应的容量保持率。代表了电池在第一循环倍率下经过该指定的循环圈数后，容量降至该容量保持率。又或者，通过指定一容量保持率，利用容量衰减模型可确定对应的循环圈数作为电池的循环寿命。代表了电池在第一循环倍率下经过该循环圈数后，容量降至该指定的容量保持率。
在本实施例中，通过以小于样本电池工作电流对应的放电倍率的第一循环倍率对样本电池进行循环寿命测试，使得样本电池的副反应在每一圈循环中充分进行，在经过较少循环圈数后表现出明显的寿命衰减。由此，利用在测试中获取的循环圈数及对应的第一容量保持率来建立用于预测电池寿命的容量衰减模型，可以提高循环寿命测试的效率，缩短了寿命评估周期。
在上述实施例的基础上，在步骤110之前，还可以包括步骤：设置小于或等于所述倍率阈值的第一循环倍率。
其中，所述倍率阈值设置为小于所述样本电池的工作电流对应的放电倍率。
在预设的倍率阈值小于工作电流对应的放电倍率的情况下，第一循环倍率小于工作电流对应的放电倍率。例如，倍率阈值包括充电倍率阈值与放电倍率阈值，将充电倍率阈值和/或放电倍率阈值设置为小于工作电流对应的放电倍率，以使第一循环倍率小于工作电流对应的放电倍率。
作为一个例子，预设的倍率阈值可以设置为0.2C。第一循环倍率中的第一充电倍率与第一放电倍率设置为小于或等于0.2C。
作为一个例子，第一充电倍率与第一放电倍率可以在数值上相同。例如第一充电倍率与第一放电倍率取值为0.05C、0.1C、或0.2C等等。
此外，循环寿命测试所包括的循环圈数可以设置为与第一循环倍率正相关。也即第一循环倍率越小，循环圈数越少。此外，循环圈数至少为建立容量衰减模型所需样本对的数量。
作为一个例子，循环圈数大于或等于预设的圈数阈值。圈数阈值可以根据第一循环倍率以及建立容量衰减模型所需样本对的数量确定。例如，循环圈数可以设置为至少10圈。当然，该例子仅为示例性作用，本实施例对循环圈数的具体取值不作限定。
在本实施例中，参考样本电池工作电流对应的放电倍率来设置倍率阈值，样本电池在小于工作电流对应的放电倍率下进行循环寿命测试，使得电池副反应在每一次充放电的循环中充分进行，继而在经过较少次数循环后即可建立容量衰减模型，提高模型建立效率与循环寿命测试效率。
在上述任意实施例的基础上，步骤120中容量衰减模型的建立过程可以包括步骤：根据多个所述样本对中所述第一容量保持率随所述循环圈数的变化趋势，对所述容量衰减模型的模型参数进行拟合，得到在第一循环倍率下容量保持率关于循环圈数的容量衰减模型。
各循环圈数及对应的第一容量保持率作为样本对，根据各循环圈数之间的时间先后顺序，可以得到多个样本对中第一容量保持率随循环圈数的变化趋势。示例性地，变化趋势可以包括但不限于增大或减小、变化速率等。
利用第一容量保持率随循环圈数的变化趋势，可以对容量衰减模型的模型参数进行拟合，从而得到第一循环倍率下容量保持率关于循环圈数的容量衰减模型。
在本实施例中，从多个样本对中获得第一容量保持率随循环圈数的变化趋势，从而拟合得到容量衰减模型。从容量衰减模型中可以得知容量保持率与循环圈数之间的对应的关系，使得容量衰减模型可以用于后续的循环寿命预测。
在上述实施例的基础上，上述根据第一容量保持率随循环圈数的变化趋势，对容量衰减模型的模型参数进行拟合，具体通过以下步骤实现：调整所述模型参数，以使所述容量衰减模型满足以所述循环圈数输入时，所述容量衰减模型的输出与对应的第一容量保持率满足预设关系。
在根据多个样本对中第一容量保持率随循环圈数的变化趋势来拟合模型参数时，针对各样本对，以样本对中的循环圈数作为容量衰减模型的输入，通过调整模型参数使得调整后容量衰减模型的输出与该样本对中的第一容量保持率（即该循环圈数下的第一容量保持率）满足预设关系。其中，预设关系可以包括但不限于相等、差值小于或等于差值阈值等等。如此，建立的容量衰减模型符合第一容量保持率关于循环圈数的变化趋势。
可选地，容量衰减模型可以是容量保持率关于循环圈数的函数。
作为一个例子，容量衰减模型可以是容量保持率关于循环圈数的非线性函数。也即第一容量保持率关于循环圈数符合非线性变化趋势。
作为一个例子，容量衰减模型可以是容量保持率关于循环圈数的幂函数。也即第一容量保持率关于循环圈数符合幂函数的规律。利用幂函数表示容量衰减模型，使得模型具有的解释性，赋予了模型物理意义。如此，建立的容量衰减模型如以下公式所示：
CR1(n)=a×n^z+b
其中，a、z、b为模型参数；n为循环圈数，CR1(n)为容量衰减模型的输出值，表示在第一循环倍率下的容量保持率。
当然，除函数形式以下，容量衰减模型还可以是神经网络模型等其他形式的模型。只要容量衰减模型符合以循环圈数作为输入，输出与第一容量保持率满足预设关系即可，本实施例在此不作限制。在容量衰减模型为神经网络模型的情况下，神经网络模型的具体类型可以由本领域技术人员根据实际情况选择。上述模型的建立过程即神经网络模型的训练过程。
在本实施例中，将样本对中的循环圈数作为容量衰减模型的输入，通过调整模型参数，使得模型的输出与样本对中的第一容量保持率满足预设关系，由此建立的模型符合多个样本对中第一容量保持率随循环圈数的变化趋势，基于此建立的容量衰减模型可用于后续的循环寿命预测。
本申请实施例第二方面还提供了一种电池循环寿命测试方法。如图2所示，该方法包括步骤210-步骤240。
步骤210：在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试中，获取在各目标循环圈数下对所述待测电池标定的各第二容量保持率；
步骤220：将各所述目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型，输出在第一循环倍率下的各第三容量保持率；
其中，所述容量衰减模型用于表征第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系；所述容量衰减模型是通过所述第一循环倍率下循环寿命测试建立的，所述第一循环倍率小于电池的工作电流对应的放电倍率；
步骤230：利用各目标循环圈数分别对应的所述第二容量保持率与所述第三容量保持率建立容量保持率模型；
其中，所述容量保持率模型用于表征分别在所述第一循环倍率下与在所述第二循环倍率下容量保持率间的关系；
步骤240：利用所述容量保持率模型与所述容量衰减模型预测所述待测电池在所述第二循环倍率下的寿命。
第二循环倍率包括第二充电倍率与第二放电倍率。第二充电倍率是指循环寿命测试中待测电池充电时遵循的充电倍率；第二放电倍率是指循环寿命测试中待测电池放电时遵循的放电倍率。
目标循环圈数可以由本领域技术人员根据实际需要确定。目标循环圈数的数量可以根据建立容量保持率模型所需数据量确定。例如，目标循环圈数的数量可以大于等于4。此外，可以设定每隔预设圈数则到达目标循环圈数。
可选地，预设圈数可以是一固定值，也即目标循环圈数之间等间隔设置。作为一个例子，所述预设圈数可以是30圈。如此，在循环寿命测试中，每30圈则到达目标循环圈数，也即第30、60、90圈等为目标循环圈数。
可选地，预设圈数也可以是可变动值，也即目标循环圈数之间非等间隔设置。作为一个例子，目标循环圈数可以设置为第10圈、第30圈、第80圈等。
当然，上述例子仅为示例性作用，本实施例对目标循环圈数的数量以及预设圈数的具体取值不做限制。
第二容量保持率可用于表征待测电池在目标循环圈数下的容量相对于初始容量的保持率。第二容量保持率通过对待测电池进行容量标定得到。第二容量保持率是在第二循环倍率下目标循环圈数对应的容量保持率。
已建立的容量衰减模型可用于表征第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间的关系。其中，容量衰减模型通过第一循环倍率下的循环寿命测试建立的。第一循环倍率小于电池的工作电流对应的放电倍率。其中，所述电池可以是待测电池，也可以是上文实施例所述的样本电池。
可知，将各目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型后，容量衰减模型可以分别输出各目标循环圈数对应的第三容量保持率。其中，第三容量保持率是在第一循环倍率下目标循环圈数对应的容量保持率。
也即，对于各目标循环圈数，在以第二循环倍率进行的循环寿命测试中，可以获得在第二循环倍率下标定的第二容量保持率；以及利用已建立的容量衰减模型，可以获得第一循环倍率下的第三容量保持率。如此，利用各循环圈数分别对应的第二容量保持率与第三容量保持率，可以建立用于表征分别在第一循环倍率下与在第二循环倍率下容量保持率间关系的容量保持率模型。示例性地，可以将某一目标循环圈数对应的第二容量保持率与第三容量保持率作为一样本对，利用多个样本对来建立容量保持率模型。
建立的容量保持率模型可以包括在第一循环倍率下与在第二循环倍率下容量保持率间的映射关系、函数关系式等等。建立的容量保持率模型以及容量衰减模型，可用于预测待测电池在第二循环倍率下的寿命。
在本实施例中，利用电池在不同循环倍率下衰减速率间满足一定关联关系的特性，建立了表征在不同循环倍率下容量保持率间关系的容量保持率模型。如此，对于任意的循环倍率，通过建立在任意的循环倍率与在第一循环倍率下的容量保持率间的关系，即可实现任意循环倍率下的寿命预测。因此在需要预测多种不同循环倍率下的电池寿命时，无需针对每种循环倍率重新建立对应的容量衰减模型，从而大大提高了寿命预测效率。
在上述实施例的基础上述，步骤210之前，还可以包括步骤：以所述待测电池的工作电流对应的放电倍率设置所述第二循环倍率。
待测电池的工作电流可以是指待测电池的同类电池在日常工作中常用的放电电流。工作电流对应的放电倍率例如可以包括但不限于1C、2C等。
作为一个例子，第二循环倍率可以设置为1C。第二充电倍率和/或第二放电倍率设置为1C。
此外，待测电池还可以以所需工况在第二循环倍率下进行循环寿命测试。所需工况可以包括但不限于待测电池的搁置时间等。
在本实施例中，参考工作电流对应的放电倍率来设置第二循环倍率，使得待测电池在工作电流对应的放电倍率下进行循环寿命测试。如此，在各目标循环圈数下标定的第二容量保持率能反映出待测电池在真实使用下经历目标循环圈数后真正的容量保持率，使得标定值更具参考意义，提高了后续建立的容量保持率模型的准确性。
在上述任意实施例的基础上，步骤210可以包括如图3所示的步骤211-步骤212。
步骤211：每到达所述目标循环圈数，将所述第二循环倍率调整至第三循环倍率；
步骤212：以所述第三循环倍率对所述待测电池进行充放电时得到的容量保持率为在所述目标循环圈数下标定的第二容量保持率。
第三循环倍率包括第三充电倍率与第三放电倍率。第三充电倍率是指待测电池在目标循环圈数中充电时遵循的充电倍率；第三放电倍率是指待测电池在目标循环圈数中放电时遵循的放电倍率。
待测电池在以第二循环倍率进行循环寿命测试的过程中，每达到目标循环圈数，则将第二循环倍率调整至第三循环倍率，并在该目标循环圈数下以第三循环倍率等于待测电池进行充放电。
充放电包括充电过程与放电过程。其中，可以先进行充电过程，再进行放电过程。也可以先进行放电过程再进行充电过程。
示例性地，在达到目标循环圈数后，以第三循环倍率进行的充放电为一次。
如在上文实施例中举出的例子，若每30圈到达目标循环圈数，则从第1圈到第29圈以第二循环倍率进行循环寿命测试；在到达第30圈时，将循环倍率调整至第三循环倍率，并以第三循环倍率对待测电池进行充放电。在完成充放电后，将循环倍率调整回第二循环倍率，并以第二循环倍率进行从第31圈到第59圈的循环寿命测试，如此类推。
此外，在进行循环寿命测试以前，还可以先以第三循环倍率进行一次循环寿命测试，并在循环时记录不同时间点下的电流值，利用不同时间点下的电流值计算待测电池的初始放电容量。
可知在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试的过程中，穿插进行第三循环倍率的充放电。每到达目标循环圈数以第三循环倍率进行充放电时，测试过程中记录不同时间点下的电流值，并计算该次充放电的放电容量。计算得到的放电容量即为该目标循环圈数下的放电容量。根据该目标循环圈数的放电容量与初始放电容量计算第二容量保持率。示例性地，某一目标循环圈数的放电容量与初始放电容量之比为该目标循环圈数对应的第二容量保持率。具体地，第二容量保持率的计算公式可参考上文记载的第一容量保持率的计算公式，本实施例在此不再重复。
可选地，在以第二循环倍率进行的循环寿命测试过程中，可以不对电流值进行记录。
可选地，第三循环倍率可以设置为小于第二循环倍率。如此，第二循环倍率是相对于第三循环倍率的大倍率，第三循环倍率是相对于第二循环倍率的小倍率。在待测电池以大倍率进行循环寿命测试过程中穿插小倍率测试，利用小倍率测试来进行放电容量的标定，能够精准地计算热力学容量损失，从而提高标定的准确性，得到准确度较高的第二容量保持率。
在本实施例中，通过在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试的过程中，穿插进行第三循环倍率的循环寿命测试，从而完成在目标循环圈数下容量保持率的标定，得到第二容量保持率。在第三循环倍率设置为小于第二循环倍率的情况下，能精准地计算出各目标循环圈数下的放电容量损失，从而提高第二容量保持率的准确性。
在上述任意实施例的基础上，在执行步骤220之前可以先建立容量衰减模型。具体地，容量衰减模型的建立过程可以如图1所示。步骤110-步骤120的具体实现过程详见上文中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
其中，待测电池与上文实施例中的样本电池可以是同一型号的电池。可选地，待测电池与样本电池属于同一生产批次。可选地，待测电池与样本电池具有相同的热历史状态。如此，可以从同一生产批次的电池中分别选取样本电池与待测电池。
针对样本电池，在本实施例中以第一循环倍率进行循环寿命测试，得到短期小倍率的测试数据，即循环圈数及对应的第一容量保持率。所谓短期，是指样本电池在循环寿命测试中只经历了较少的循环圈数。所谓小倍率，是指第一循环倍率设置为小于电池工作电流对应的放电倍率，如0.2C。如此，利用短期小倍率的测试数据，可以建立容量衰减模型。该容量衰减模型一方面可用于预测电池在第一循环倍率下的寿命，另一方面还可以结合容量保持率模型一并用于预测电池在第二循环倍率下的寿命。可见容量衰减模型可以预测出电池的长期循环寿命，也即可以预测出电池在经历较多循环圈数后的寿命。可见，本实施例实现了利用短期小倍率的测试数据预测出长期的循环寿命。
而针对待测电池，在本实施例中以第二循环倍率进行循环寿命测试，从而得到目标循环圈数及对应的第二容量保持率。同时利用已建立的容量衰减模型来获取各目标循环圈数对应的第三容量保持率。利用同一目标循环圈数对应的第二容量保持率与第三容量保持率来建立容量保持率模型，从而建立了在不同循环倍率下容量保持率之间的关联关系。结合容量保持率模型与容量衰减模型可以预测电池在第二循环倍率下的寿命，无需针对第二循环倍率重新建立容量衰减模型，在实现了电池在不同循环倍率下的寿命预测的同时还提高了寿命预测效率。
在上述实施例的基础上，样本电池的循环寿命测试与待测电池的循环寿命测试按照预设的测试条件进行。其中，所述测试条件可以包括但不限于预设的测试温度。
也即，样本电池与待测电池在预设的测试温度下进行循环寿命测试。使得样本电池与待测电池具有相同的测试温度。
在本实施例中，通过设置样本电池与待测电池在预设的测试温度下进行循环寿命测试，使得样本电池与待测电池在测试过程中容量保持率的差异是因循环倍率不同造成的，从而可以利用测试数据建立不同循环倍率下容量保持率间的关联关系。
在上述任意实施例的基础上，步骤230中容量保持率模型可以具体包括步骤：根据所述第二容量保持率随所述第三容量保持率的变化趋势，对所述容量保持率模型的模型参数进行拟合，得到在所述第二循环倍率下的容量保持率关于在所述第一循环倍率下的容量保持率的容量保持率模型。
示例性地，同一目标循环圈数对应的第二容量保持率与第三容量保持率可以作为样本对，从多个样本对中可以得到第二容量保持率随第三容量保持率的变化趋势。示例性地，变化趋势可以包括但不限于增大或减小、变化速率等。
利用第二容量保持率随第三容量保持率的变化趋势，可以对容量保持率模型的模型参数进行拟合，从而得到在第二循环倍率下的容量保持率关于在第一循环倍率下的容量保持率的容量保持率模型。
当然，除了可以根据第二容量保持率随第三容量保持率的变化趋势来建立容量保持率模型以外，容量保持率模型还可以根据第三容量保持率随第二容量保持率的变化趋势来建立。也即容量保持率模型可表征出分别在第一循环倍率下与在第二循环倍率下的容量保持率之间的关系即可。具体的建立过程与上述过程类似，在此不再重复。
在本实施例中，通过第二容量保持率随第三容量保持率的变化趋势，拟合得到容量保持率模型。从容量保持率模型中可以得知第一循环倍率下与第二循环倍率下容量保持率间的对应关系，从而无需重新建立针对第二循环倍率的容量衰减模型，提高了不同循环倍率下电池寿命预测的效率。
在上述实施例的基础上，上述根据第二容量保持率随所述第三容量保持率的变化趋势，对容量保持率模型的模型参数进行拟合，具体通过以下步骤实现：调整所述模型参数，以使所述容量保持率模型满足以所述第三容量保持率输入时，所述容量保持率模型的输出与对应的第二容量保持率满足预设关系。
在根据第二容量保持率随所述第三容量保持率的变化趋势来拟合模型参数时，针对各目标循环圈数对应的第二容量保持率与第三容量保持率，以某一目标循环圈数对应的第三容量保持率作为容量保持率模型的输入，通过调整模型参数使得调整后容量保持率模型的输出与该目标循环圈数对应的第二容量保持率满足预设关系。其中，预设关系可以包括但不限于相等、差值小于或等于差值阈值等等。如此，建立的容量保持率模型符合第二容量保持率关于第三容量保持率的变化趋势。
可选地，容量保持率模型可以是第二容量保持率关于第三容量保持率的函数。例如，容量保持率模型可以是线性函数。也即第二容量保持率关于第一容量保持率符合线性变化趋势。换句话说，电池在不同循环倍率下衰减速率间满足线性关系。如此，建立的容量保持率模型如以下公式所示：
CR2(n)=m×CR1(n)+n
其中，m、n为模型参数；CR1(n)为在第一循环倍率下的容量保持率；CR2(n)为在第二循环倍率下的容量保持率。
当然，除函数形式以下，容量保持率模型还可以是神经网络模型等其他形式的模型。只要容量保持率模型符合以第三容量保持率作为输入，输出与第二容量保持率满足预设关系即可，本实施例在此不做限制。在容量衰减模型为神经网络模型的情况下，神经网络模型的具体类型可以由本领域技术人员根据实际情况选择。上述模型的建立过程即神经网络模型的训练过程。
在本实施例中，将在第一循环倍率下的第三容量保持率作为容量保持率模型的输入，通过调整模型参数，使得模型的输出与第二循环倍率下的第二容量保持率满足预设关系，由此建立的模型符合第二容量保持率随第三容量保持率的变化趋势。因此在预测电池在第二循环倍率下的寿命时，无需重新建立针对第二循环倍率的容量衰减模型，提高了不同循环倍率下电池寿命预测的效率。
在上述任意实施例的基础上，步骤240中电池的寿命预测过程可以具体包括如图4所示的步骤241-步骤242。
步骤241：将指定容量保持率输入所述容量保持率模型，输出第四容量保持率；
步骤242：将所述第四容量保持率输入所述容量衰减模型，输出的第一循环圈数为所述待测电池在第二循环倍率下的循环寿命。
指定容量保持率可以由本领域技术人员根据实际需要设定。例如，若需要预测待测电池在第二循环倍率下容量衰减至85%时的循环寿命，则可以设定指定容量保持率为85%。该例子仅为示例性作用，本实施例对指定容量保持率的具体取值不做限制。
容量保持率模型表征了分别在第一循环倍率下与在第二循环倍率下容量保持率间的关系。因此，在将第二循环倍率下的指定容量保持率输入容量保持率模型后，可以输出第四容量保持率。该第四容量保持率代表第二循环倍率折算至第一循环倍率时对应的容量保持率。
若容量保持率模型为在第二循环倍率下的容量保持率关于在第一循环倍率下的容量保持率的模型，此时，第二循环倍率下的容量保持率为因变量，第一循环倍率下的容量保持率为自变量。如此，将第二循环倍率下的指定容量保持率作为因变量，利用容量保持率模型可以反推出第一循环倍率下的第四容量保持率。
而容量衰减模型表征第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间的关系。因此在将第一循环倍率下的第四容量保持率输入容量衰减模型后，可以输出对应的第一循环圈数。
若容量衰减模型为在第一循环倍率下容量保持率关于循环圈数的模型，此时，容量保持率为因变量，循环圈数为自变量。因此将第四容量保持率作为因变量，利用容量衰减模型可以反推出第一循环圈数。
第一循环圈数代表了待测电池在第二循环倍率下的循环寿命。也即待测电池在第二循环倍率下经历第一循环圈数后，衰减至指定容量保持率。
在本实施例中，通过设定一指定容量保持率，利用容量衰减模型与容量保持率模型即可预测出第一循环圈数，代表了待测电池在第二循环倍率下经过第一循环圈数后衰减至指定容量保持率，实现了对在任意循环倍率下的循环寿命快速预测。
此外，除图4记载的实施例以外，步骤240中电池的寿命预测过程还可以通过如图5所示的步骤243-步骤244实现。
步骤234：将指定循环圈数输入所述容量衰减模型，输出第五容量保持率；
步骤244：将所述第五容量保持率输入所述容量保持率模型，输出的第六容量保持率为所述待测电池在第二循环倍率下的寿命。
指定循环圈数可以由本领域技术人员根据实际需要设定。例如，若需要预测待测电池在经历900圈后的寿命，则可以设定指定循环圈数为900圈。该例子仅为示例性作用，本实施例对指定循环圈数的具体取值不做限制。
在将指定循环圈数输入容量衰减模型后，可以输出对应的第五容量保持率。在容量衰减模型为在第一循环倍率下容量保持率关于循环圈数的模型的情况下，将指定循环圈数作为自变量输入容量衰减模型，可以输出第五容量保持率。第五容量保持率用于表征待测电池在第一循环倍率下经过指定循环圈数后的容量保持率，即为待测电池在第一循环倍率下的寿命。
将第五容量保持率输入容量保持率模型后，可以输出对应的第六容量保持率。在容量保持率模型为在所述第二循环倍率下的容量保持率关于在所述第一循环倍率下的容量保持率的模型时，将第五容量保持率作为自变量输入容量保持率模型，可以输出第六容量保持率。第六容量保持率用于表征待测电池在第二循环倍率下经过指定循环圈数后的容量保持率，即为待测电池在第二循环倍率下的寿命。
在本实施例中，通过设定一指定循环圈数，利用容量衰减模型与容量保持率模型即可预测出第六容量保持率，代表了待测电池在第二循环倍率下经过指定循环圈数后衰减至第六容量保持率，实现了对在任意循环倍率下的循环寿命快速预测。
根据本申请的一些实施例，如图6所示，对于具有相同热历史状态的同一批电池，从中取出组别1与组别2分别执行不同的处理。
对于组别1的样本电池，以第一循环倍率进行循环寿命测试，并在测试过程中记录各循环圈数下的放电容量Qdn，随后计算各循环圈数下的第一容量保持率：CR_n=Qdn/Qd1（步骤611），代表样本电池在第一循环倍率下经过循环圈数n后容量相对于初始容量的保持率。随后，利用各循环圈数对应的第一容量保持率建立容量衰减模型：CR1(n)=a×n^z+b（步骤612）。建立的容量衰减模型表征在第一循环倍率下容量保持率关于循环圈数的关系。
对于组别2的待测电池，以第二循环倍率进行循环寿命测试。在测试过程中每到达目标循环圈数时，调整至第三循环倍率进行一次充放电，并记录各目标循环圈数下的放电容量Qdn，随后计算各目标循环圈数下的第二容量保持率：CR_n=Qdn/Qd1（步骤621），代表待测电池在第二循环倍率下经过目标循环圈数后容量相对于初始容量的保持率。
接着，利用已建立的容量衰减模型输出各目标循环圈数下的第三容量保持率，代表电池在第一循环倍率下经过目标循环圈数后容量相对于初始容量的保持率。并利用各目标循环圈数对应的第三容量保持率与第二容量保持率建立容量保持率模型：CR2(n)=m×CR1(n)+n（步骤631）。建立的容量保持率模型表征在第一循环倍率下的容量保持率关于在第二循环倍率下的容量保持率的关系。
最后，利用容量保持率模型与容量衰减模型可以对待测电池进行第二循环倍率下的寿命预测。
根据本申请的一些实施例，对于具有相同热历史状态的同一批LFP（LiFePO4，磷酸铁锂）电池，从中取出组别1与组别2分别执行不同的处理。
对于组别1的样本电池，以0.1C（第一循环倍率）进行小倍率的循环寿命测试，其中，循环圈数为15圈。在各圈循环中利用不同时间点下的电流值计算各循环圈数下的放电容量，从而得到各循环圈数下的第一容量保持率。随后利用各循环圈数下的第一容量保持率拟合得到容量衰减模型。作为一个例子，如图7（a）所示，容量衰减模型为：CR1(n)=1-0.0058n^0.606。其中，拟合得到的容量衰减模型的决定系数R2为0.998，代表了模型的拟合精度较高。
对于组别2的待测电池，以阶梯充电与1C放电倍率（第二循环倍率）的机制进行循环寿命测试。且每间隔50圈进行容量标定。在容量标定时，以0.05C（第三循环倍率）进行一次小倍率的充放电。得到第50圈、100圈、150圈、200圈、250圈下分别标定的第二容量保持率。
利用已建立的容量衰减模型，可以输出第50圈、100圈、150圈、200圈、250圈分别对应的第三容量保持率。利用各圈对应的第二容量保持率与第三容量保持率，可以建立容量保持率模型。作为一个例子，如图7（b）所示，容量保持率模型为：CR2(n)=0.3×CR1(n)+0.696。其中，拟合得到的容量保持率模型的决定系数R2为0.999，代表了模型的拟合精度较高。
随后，根据自定义的指定容量保持率，通过容量保持率模型与容量衰减模型可以倒推得到对应的第一循环圈数。例如，若指定容量保持率为85%，则预测的第一循环圈数为1496圈。代表了待测电池在1C放电倍率下，经过1496圈的循环后容量保持率下降至85%。
又或者，根据自定义的指定循环圈数，通过容量保持率模型与容量衰减模型可以预测得到对应的第六容量保持率。如表1所示，若指定循环圈数为50圈时，通过容量保持率模型与容量衰减模型预测得到的容量保持率为0.977。而通过实测证明，电池在1C放电倍率下经过50圈循环后，实际的容量保持率为0.978，以此类推。可见，在同一指定循环圈数下，预测的容量保持率与实际的容量保持率基本保持一致。
此外，组别1进行的0.1C共15圈的循环寿命测试所需时间为10天。而组别2进行共250圈的循环寿命测试所需时间为25天。两组测试可以同步进行，因此累计的测试时长不超过25天。在通过不超过半个月的循环寿命测试即可预测电池的循环寿命。可见利用本申请实施例提供的方法对电池进行不同循环倍率下的寿命预测，可以通过短期小倍率的测试数据预测出电池的长期循环寿命，在提高了寿命预测效率的同时，还提高了预测准确度。
表1
本申请实施例第三方面还提供了一种电池循环寿命测试装置，如图8所示，该测试装置800包括：
第一获取模块810，用于在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试中，获取在各目标循环圈数下对所述待测电池标定的各第二容量保持率；
第二获取模块820，用于将各所述目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型，输出在第一循环倍率下的各第三容量保持率；其中，所述容量衰减模型用于表征第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系；所述容量衰减模型是通过所述第一循环倍率下循环寿命测试建立的，所述第一循环倍率小于电池的工作电流对应的放电倍率；
建立模块830，用于利用各目标循环圈数分别对应的所述第二容量保持率与所述第三容量保持率建立容量保持率模型；其中，所述容量保持率模型用于表征分别在所述第一循环倍率下与在所述第二循环倍率下容量保持率间的关系；
预测模块840，用于利用所述容量保持率模型与所述容量衰减模型预测所述待测电池在所述第二循环倍率下的寿命。
在一些实施例中，测试装置800还包括：
设置模块，用于以所述待测电池的工作电流对应的放电倍率设置所述第二循环倍率。
在一些实施例中，第一获取模块810具体用于：
每到达所述目标循环圈数，将所述第二循环倍率调整至第三循环倍率；
以所述第三循环倍率对所述待测电池进行充放电时得到的容量保持率为在所述目标循环圈数下标定的第二容量保持率。
在一些实施例中，测试装置800还包括：
第三获取模块，用于在样本电池以第一循环倍率进行循环寿命测试中，将获取的循环圈数及对应的第一容量保持率作为样本对；其中，所述第一循环倍率设置为小于所述样本电池的工作电流对应的放电倍率；
模型建立模块，用于利用多个所述样本对建立用于表征在所述第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型。
在一些实施例中，所述样本电池的寿命循环测试与所述待测电池的寿命循环测试按照预设的测试条件进行；所述测试条件包括：预设的测试温度。
在一些实施例中，建立模块830具体用于：
根据所述第二容量保持率随所述第三容量保持率的变化趋势，对所述容量保持率模型的模型参数进行拟合，得到在所述第二循环倍率下的容量保持率关于在所述第一循环倍率下的容量保持率的容量保持率模型。
在一些实施例中，建立模块830具体用于：
调整所述模型参数，以使所述容量保持率模型满足以所述第三容量保持率输入时，所述容量保持率模型的输出与对应的第二容量保持率满足预设关系。
在一些实施例中，预测模块840具体用于：
将指定容量保持率输入所述容量保持率模型，输出第四容量保持率；
将所述第四容量保持率输入所述容量衰减模型，输出的第一循环圈数为所述待测电池在第二循环倍率下的循环寿命。
在一些实施例中，预测模块840具体用于：
将指定循环圈数输入所述容量衰减模型，输出第五容量保持率；
将所述第五容量保持率输入所述容量保持率模型，输出的第六容量保持率为所述待测电池在第二循环倍率下的寿命。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
本申请实施例第四方面还提供了一种电池测试系统。如图9所示，该测试系统900包括：电源910，用于向电池提供电能；测量电路920，用于测试电池参数；处理器930；用于存储处理器可执行指令的存储器（图中未示出）；其中，所述处理器调用所述可执行指令时实现上述第一方面任意实施例或者第二方面任意实施例所述方法的操作。
可选地，电源910为DC（Direct Current，直流）电源。
示例性地，测量电路920可以包括电流测量电路，用于检测通过电路的电流。所述电池参数包括通过电池的电流。可选地，测量电路920还可以包括电压测量电路，用于检测电池两端的开路电压。所述电池参数还包括电池的开路电压。
其中，处理器930可以对获取的电池参数进行处理，通过上述任意实施例所述的方法实现容量衰减模型的建立和/或电池寿命的预测。
可选地，测试系统900还可以包括开关940，用于控制电路的通断。
可选地，电池可以包括样本电池。将样本电池置于测试系统900中以第一循环倍率进行循环寿命测试。在测试过程中，测量电路920测试样本电池参数。处理器930通过第一方面任意实施例建立容量衰减模型。
可选地，建立的容量衰减模型可以存储至存储器中。
可选地，电池可以包括待测电池。将待测电池至于测试系统900中以第二循环倍率进行循环寿命测试。在测试过程中，测量电路920测试待测电池参数。处理器930通过第二方面任意实施例对待测电池进行寿命预测。
本申请实施例第五方面还提供了一种计算机存储介质，存储介质存储有计算机指令，计算机指令被处理器执行时可用于执行上述第一方面任意实施例或第二方面任意实施例所述的方法。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
在本申请几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块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，本申请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（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (15)
1.一种容量衰减模型的建立方法，其特征在于，所述方法包括：
在样本电池以第一循环倍率进行循环寿命测试中，将获取的循环圈数及对应的第一容量保持率作为样本对；
其中，所述第一循环倍率设置为小于所述样本电池的工作电流对应的放电倍率；所述循环寿命测试包括的循环圈数设置为与所述第一循环倍率正相关；
利用多个所述样本对建立用于表征在所述第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型；
其中，所述容量保持率用于表征电池的当前容量相对于初始容量的保持率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用多个所述样本对建立用于表征在所述第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型，包括：
根据多个所述样本对中所述第一容量保持率随所述循环圈数的变化趋势，对所述容量衰减模型的模型参数进行拟合，得到在第一循环倍率下容量保持率关于循环圈数的容量衰减模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据多个所述样本对中所述第一容量保持率随所述循环圈数的变化趋势，对所述容量衰减模型的模型参数进行拟合，包括：
调整所述模型参数，以使所述容量衰减模型满足以所述循环圈数输入时，所述容量衰减模型的输出与对应的第一容量保持率满足预设关系。
4.一种电池循环寿命测试方法，其特征在于，所述方法包括：
在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试中，获取在各目标循环圈数下对所述待测电池标定的各第二容量保持率；
将各所述目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型，输出在第一循环倍率下的各第三容量保持率；其中，所述容量衰减模型用于表征第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系；所述容量衰减模型是通过所述第一循环倍率下循环寿命测试建立的，所述第一循环倍率小于电池的工作电流对应的放电倍率；
利用各目标循环圈数分别对应的所述第二容量保持率与所述第三容量保持率建立容量保持率模型；其中，所述容量保持率模型用于表征分别在所述第一循环倍率下与在所述第二循环倍率下容量保持率间的关系；
利用所述容量衰减模型预测所述待测电池在第一循环倍率下的寿命，并根据所述第一循环倍率的寿命与所述容量保持率模型，预测所述待测电池在第二循环倍率下的寿命。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述以第二循环倍率进行循环寿命测试前，所述方法还包括：
以所述待测电池的工作电流对应的放电倍率设置所述第二循环倍率。
6.根据权利要求4-5任一所述的方法，其特征在于，所述获取在各目标循环圈数下对所述待测电池标定的各第二容量保持率，包括：
每到达所述目标循环圈数，将所述第二循环倍率调整至第三循环倍率；
以所述第三循环倍率对所述待测电池进行充放电时得到的容量保持率为在所述目标循环圈数下标定的第二容量保持率。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述将各所述目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型，输出在第一循环倍率下的各第三容量保持率之前，所述方法还包括：
在样本电池以第一循环倍率进行循环寿命测试中，将获取的循环圈数及对应的第一容量保持率作为样本对；其中，所述第一循环倍率设置为小于所述样本电池的工作电流对应的放电倍率；
利用多个所述样本对建立用于表征在所述第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系的容量衰减模型。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述样本电池的循环寿命测试与所述待测电池的循环寿命测试按照预设的测试条件进行；所述测试条件包括：预设的测试温度。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用各目标循环圈数分别对应的所述第二容量保持率与所述第三容量保持率建立容量保持率模型，包括：
根据所述第二容量保持率随所述第三容量保持率的变化趋势，对所述容量保持率模型的模型参数进行拟合，得到在所述第二循环倍率下的容量保持率关于在所述第一循环倍率下的容量保持率的容量保持率模型。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二容量保持率随所述第三容量保持率的变化趋势，对所述容量保持率模型的模型参数进行拟合，包括：
调整所述模型参数，以使所述容量保持率模型满足以所述第三容量保持率输入时，所述容量保持率模型的输出与对应的第二容量保持率满足预设关系。
11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述容量衰减模型预测所述待测电池在第一循环倍率下的寿命，并根据所述第一循环倍率的寿命与所述容量保持率模型，预测所述待测电池在第二循环倍率下的寿命，包括：
将指定容量保持率输入所述容量保持率模型，输出第四容量保持率；
将所述第四容量保持率输入所述容量衰减模型，输出的第一循环圈数为所述待测电池在第二循环倍率下的循环寿命。
12.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用所述容量衰减模型预测所述待测电池在第一循环倍率下的寿命，并根据所述第一循环倍率的寿命与所述容量保持率模型，预测所述待测电池在第二循环倍率下的寿命，包括：
将指定循环圈数输入所述容量衰减模型，输出第五容量保持率；
将所述第五容量保持率输入所述容量保持率模型，输出的第六容量保持率为所述待测电池在第二循环倍率下的寿命。
13.一种电池循环寿命测试装置，其特征在于，所述装置包括：
第一获取模块，用于在待测电池以第二循环倍率进行循环寿命测试中，获取在各目标循环圈数下对所述待测电池标定的各第二容量保持率；
第二获取模块，用于将各所述目标循环圈数分别输入已建立的容量衰减模型，输出在第一循环倍率下的各第三容量保持率；其中，所述容量衰减模型用于表征第一循环倍率下容量保持率与循环圈数间关系；所述容量衰减模型是通过所述第一循环倍率下循环寿命测试建立的，所述第一循环倍率小于电池的工作电流对应的放电倍率；
建立模块，用于利用各目标循环圈数分别对应的所述第二容量保持率与所述第三容量保持率建立容量保持率模型；其中，所述容量保持率模型用于表征分别在所述第一循环倍率下与在所述第二循环倍率下容量保持率间的关系；
预测模块，用于利用所述容量衰减模型预测所述待测电池在第一循环倍率下的寿命，并根据所述第一循环倍率的寿命与所述容量保持率模型，预测所述待测电池在第二循环倍率下的寿命。
14.一种电池测试系统，其特征在于，所述系统包括：
电源，用于向电池提供电能；
测量电路，用于测试电池参数；
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器调用所述可执行指令时实现权利要求1-3任一所述方法，或者4-12任一所述方法的操作。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现权利要求1-3任一所述方法，或者4-12任一所述方法的步骤。
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