CN117368743B - 电池健康状态评估方法、装置、计算机设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种电池健康状态评估方法，包括对电芯进行放电控制直至截止电压；根据预设的恒定充电功率对电芯进行充电控制直至预设的电芯载荷额定容量，并根据预设的恒定放电功率对电芯进行放电控制直至截止电压，生成电芯放电效率信息；根据恒定充电功率以及恒定放电功率对电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息；利用电芯载荷算法并基于电芯放电效率信息以及充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息；根据电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息。通过实施本申请实施例的方法可提高SOH评估过程的准确性，以优化电池性能评估过程，提高电池充放电效率评估能力。
Description
技术领域
本申请涉及新能源储能技术领域，尤其涉及一种电池健康状态评估方法、装置、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着全球对环境保护和可持续发展的日益关注，新能源汽车作为替代传统燃油汽车的重要选择，得到了广泛的推广和应用。而其中的动力电池作为新能源汽车的核心能源储存装置，其性能和安全性成为影响产业发展的重要因素之一。然而，动力电池在长期使用过程中会受到多种因素的影响，如过度充放电、高温等，从而导致电池容量衰减、安全性下降甚至发生事故。为了保证电池的安全性和提高使用寿命，研发动力电池管理系统（Battery Management System,BMS）成为必不可少的技术手段之一。BMS主要负责对电池进行监控和管理，其中电池的健康状态（Stateof Health,SOH）是评估电池寿命和性能的关键指标。在新能源汽车等领域，准确计算电池的SOH对于安全和可靠的电池管理至关重要。SOH的表现主要体现在电池容量的衰退及内阻的增加。电池的SOH反映了电池当前的健康程度和性能衰减程度，通常通过衡量电池容量衰退和内阻增加来判断。准确计算电池的SOH对于电动汽车等领域的电池管理和安全至关重要。通过监测和评估电池的容量衰退和内阻增加，可提高SOH评估过程的准确性，以优化电池性能评估过程，提高电池充放电效率评估能力，保障电动汽车的安全性和可靠性。
发明内容
本申请实施例提供了一种电池健康状态评估方法、装置、计算机设备及存储介质，旨在解决电池健康状态评估准确性较差的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种电池健康状态评估方法，其包括：通过电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与连接端口对应的电芯，并对电芯进行放电控制直至截止电压；根据预设的恒定充电功率对电芯进行充电控制直至预设的电芯载荷额定容量，并根据预设的恒定放电功率对电芯进行放电控制直至截止电压，生成电芯放电效率信息；根据恒定充电功率以及恒定放电功率对电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息；利用电芯载荷算法并基于电芯放电效率信息以及充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息；根据电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息。
第二方面，本申请实施例还提供了一种电池健康状态评估装置，其包括：启动控制单元，用于通过电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与连接端口对应的电芯，并对电芯进行放电控制直至截止电压；放电控制单元，用于根据预设的恒定充电功率对电芯进行充电控制直至预设的电芯载荷额定容量，并根据预设的恒定放电功率对电芯进行放电控制直至截止电压，生成电芯放电效率信息；充放电循环控制单元，用于根据恒定充电功率以及恒定放电功率对电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息；载荷容量信息生成单元，用于利用电芯载荷算法并基于电芯放电效率信息以及充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息；状态评估信息生成单元，用于根据电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息。
第三方面，本申请实施例还提供了一种计算机设备，其包括存储器及处理器，存储器上存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有计算机程序，计算机程序包括程序指令，程序指令当被处理器执行时可实现上述方法。
本申请实施例提供了一种电池健康状态评估方法、电池健康状态评估装置、计算机设备及存储介质。其中，方法包括：通过电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与连接端口对应的电芯，并对电芯进行放电控制直至截止电压；根据预设的恒定充电功率对电芯进行充电控制直至预设的电芯载荷额定容量，并根据预设的恒定放电功率对电芯进行放电控制直至截止电压，生成电芯放电效率信息；根据恒定充电功率以及恒定放电功率对电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息；利用电芯载荷算法并基于电芯放电效率信息以及充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息；根据电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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电池健康状态评估方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的电池健康状态评估方法的子流程示意图；
图3为本申请实施例提供的电池健康状态评估方法的另一子流程示意图；
图4为本申请实施例提供的电池健康状态评估方法的又一子流程示意图；
图5为本申请实施例提供的电池健康状态评估方法的再一子流程示意图；
图6为本申请实施例提供的电池健康状态评估方法的又一子流程示意图
图7为本申请实施例提供的电池健康状态评估方法的另一子流程示意图；
图8为本申请实施例提供的电池健康状态评估装置的示意性框图；
图9为本申请实施例提供的计算机设备的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
本申请实施例提供了一种电池健康状态评估方法、装置、计算机设备及存储介质。
该电池健康状态评估方法的执行主体是集成了该电池健康状态评估装置的计算机设备，其中，该电池健康状态评估装置可以采用硬件或者软件的方式实现，如应用上述评估方法的电池均衡仪，电池均衡仪所具有的多个连接端口对应连接电池组件中的多个电芯，电池均衡仪通过所连接的计算机设备中的控制软件进行控制，该计算机设备可以为终端或服务器，该终端可以是平板电脑、掌上电脑或者笔记本电脑等。
该电池健康状态评估方法应用于图9中的计算机设备500中。
图1是本申请实施例提供的电池健康状态评估方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤S110-150。
S110、通过电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与连接端口对应的电芯，并对电芯进行放电控制直至截止电压。
具体地，通过电池均衡仪的连接端口可以启动电池组件中与连接端口对应的电芯，并对电芯进行放电控制直至达到截止电压。将电池均衡仪的连接端口插入电池组件中与连接端口对应的位置。确保连接稳固可靠，并遵循均衡仪的使用说明书中的指引。通过电池均衡仪提供的界面或操作按钮，启动对电芯的放电控制。根据需求和设定选择相应的放电模式和参数，例如截止电压、放电速率等。电池均衡仪将监测电芯的电压，并根据设定的截止电压进行控制。一旦电芯的电压达到设定的截止电压，电池均衡仪将停止放电，以避免电芯过度放电。
S120、根据预设的恒定充电功率对电芯进行充电控制直至预设的电芯载荷额定容量，并根据预设的恒定放电功率对电芯进行放电控制直至截止电压，生成电芯放电效率信息。
具体地，根据充电要求，设定恒定充电功率。恒定充电功率表示在充电过程中持续提供的功率水平。使用充电控制器或电池管理系统，将设定的恒定充电功率应用到电芯上。监测电芯的电压和电流，根据设定的充电功率进行功率调整，确保以恒定功率进行充电，直至达到预设的电芯载荷额定容量。根据放电要求，设定恒定放电功率。恒定放电功率表示在放电过程中持续提供的功率水平。使用放电控制器或电池管理系统，将设定的恒定放电功率应用到电芯上。监测电芯的电压和电流，根据设定的放电功率进行功率调整，确保以恒定功率进行放电，直至达到截止电压。计算电芯放电效率：根据电芯放电过程中消耗的能量和电芯理论容量，计算电芯的放电效率。放电效率可以通过以下公式计算：放电效率=实际释放的能量/理论可释放的能量。根据放电过程中的电流和时间数据，可以计算出实际释放的能量。
S130、根据恒定充电功率以及恒定放电功率对电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息。
具体地，根据充放电要求，设定恒定充电功率和恒定放电功率。这两个参数分别代表在充电和放电过程中持续提供的功率水平。使用充电控制器或电池管理系统，将预设的恒定充电功率应用到电芯上进行充电，直至达到预设的电芯载荷额定容量。使用放电控制器或电池管理系统，将预设的恒定放电功率应用到电芯上进行放电，直至达到预设的截止电压。一旦完成上述充放电过程，可以开始下一个新的充放电循环。每个充放电循环可以持续数小时或数天，具体时间长度取决于电池和应用的需求。通过监测充放电循环过程中电流和电压的变化，可以计算相应的充放电循环控制效率。充放电循环控制效率通常定义为“充电所供应的能量/放电所释放的能量”。通过使用电子负载或电流/电压传感器等设备，可以记录电池在充电和放电过程中的电流和电压，并计算能量值。根据计算出的充放电循环控制效率进行分析和评估。如果控制效率高，证明电池系统具有较高的充放电效率和强大的电池管理能力；反之，如果控制效率低，则需要进一步优化电池的设计和管理方案。
S140、利用电芯载荷算法并基于电芯放电效率信息以及充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息。
具体地，要计算生成电芯实际容量信息，可以利用电芯载荷算法，并基于电芯放电效率和充放电循环控制效率信息进行计算。在进行充放电循环之前，需要准确测量电芯的初始容量。这可以通过参考电芯的规格和技术资料，或者使用标准的容量测试方法来确定。以已知的电芯实际容量作为目标值，并使用恒定放电功率进行放电，记录放电时间和放电电量。根据放电过程中记录的放电电量和实际容量目标值，计算放电效率。放电效率可以定义为“实际放电电量/目标容量”。恢复电芯至初始状态，使用恒定充电功率进行充电。记录充电时间和充电电量。根据充电过程中记录的充电电量和实际容量目标值，计算充电效率。充电效率可以定义为“实际充电电量/目标容量”。将放电效率和充电效率两者相乘，然后将结果乘以初始电芯容量，即可得到电芯的实际容量。实际容量=初始电芯容量*放电效率*充电效率。
S150、根据电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息。
具体地，根据电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值，可以生成电芯健康状态评估信息：1.计算容量损失率：首先，计算电芯的容量损失率，公式为：容量损失率=(1-(实际容量/额定容量))*100%。2.健康状态评估：根据容量损失率的数值，可以得到电芯的健康状态评估。一般而言，评估可以分为以下几个级别：优秀（Excellent）：容量损失率在0%到5%之间，表示电芯表现出非常好的健康状态，容量几乎没有损失。良好（Good）：容量损失率在5%到20%之间，表示电芯的健康状态良好，容量损失较小。一般（Fair）：容量损失率在20%到40%之间，表示电芯的健康状态一般，容量损失较为明显，但仍可满足基本需求。偏差（Poor）：容量损失率在40%到60%之间，表示电芯的健康状态较差，容量损失严重，性能开始下降，需要注意维护和更换。严重（Critical）：容量损失率超过60%，表示电芯的健康状态严重下降，容量严重不足，已经严重影响使用效果，应立即维护或更换电芯。
综上，该技术方案具有以下优势：1.提高计算精度：通过使用安时积分法对电流进行积分，并考虑了充电效率和放电效率的影响，可以准确计算出电池的容量损失程度。这样可以提高对电池SOH（状态健康度）的估计精度，更准确地评估电池的容量状况。2.简化计算模型：相比于基于模型的方法，该方法不需要建立复杂的电池等效电路模型。这降低了参数获取的难度和计算的复杂性。只需通过均衡仪设备对电流进行实时监测和数据记录，即可进行安时积分计算。因此，该方法简化了计算模型，提高了计算的效率。3.提高数据采集准确性：通过均衡仪设备对电流进行实时监测和数据记录，该方法可以提高数据采集的准确性。相较于传统方法和基于模型的方法，它能够更精确地获取电池充放电过程中的电流数据。这进一步提高了估计结果的可靠性。综上所述，该技术方案在电池SOH的计算精度、计算模型的简化和数据采集准确性方面具有明显优势。这使得该方案具备较高的实用性和可行性，并适用于各种电池管理和应用场景。
本发明所公开的电池健康状态评估方法通过使用安时积分法对电流进行积分，并考虑了充电效率和放电效率的影响，能够准确计算电池的容量损失程度，从而提高对电池状态健康度（SOH）的估计精度。相比于传统基于模型的方法，该方案无需建立复杂的电池等效电路模型，大大简化了计算模型，降低了参数获取的难度和计算的复杂性。此外，通过均衡仪设备对电流进行实时监测和数据记录，该方案能够提高数据采集的准确性。相较于传统方法和基于模型的方法，它能够更精确地获取电池充放电过程中的电流数据，从而提高了估计结果的可靠性。该技术方案具有显著的优势，包括提高计算精度、简化计算模型和提高数据采集准确性。这使得其在电池管理和应用场景中具有较高的实用性和可行性。该方案为电池状态评估提供更准确的结果，为电池管理和优化提供有力支持，进一步推动电池技术的发展和应用。
如图2所示，本发明更具体的实施例中，在执行步骤S110之前还须执行步骤S111：
S111、根据获取到的电芯状态信号判断电芯的当前电压是否大于截止电压：
电芯的截止电压是指在充电或放电过程中，电池达到的安全截止电压。预设电芯的截止电压是根据电池的特性和设计需求确定的。对于不同类型的电池，其截止电压可能会有所不同。以下是一些常见电池类型的预设截止电压范围：1.锂离子电池（Li-ion）：充电截止电压通常设置在4.2V左右。放电截止电压通常设置在3.0V至3.3V之间。2.铅酸蓄电池（LeadAcid）：充电截止电压通常设置在2.35V至2.40V/单体电池。放电截止电压通常设置在1.75V至1.80V/单体电池。3.镍氢电池（NiMH）：充电截止电压通常设置在1.45V至1.55V/单体电池。放电截止电压通常设置在1.0V至1.1V/单体电池。
若电芯的当前电压大于截至电压，则执行步骤S110。
判断电芯当前电压是否大于截止电压。如果电芯的当前电压大于截止电压，则进入步骤S110，即利用电池均衡仪对电池组件中的若干电芯进行均衡放电。在步骤S110中，可以通过电池均衡仪的连接端口选择需要放电的电芯，并控制均衡放电功率。均衡放电的目的是使电芯之间的电压差保持在一个较小范围内，确保各个电芯的状态更加均衡，并将电芯放电至截止电压以确保安全。
如图3所示，执行步骤S120还具体包括执行步骤S121-S128：
S121、记录对电芯进行充电控制的时间并生成充电控制时间信息。
要记录电芯进行充电控制的时间并生成充电控制时间信息，可以在电芯充电控制系统中，设置一个计时器或时间戳功能。这可以是软件实现的计时器，也可以是硬件设备上的实时时钟（RTC）。在开始进行充电控制之前，启动计时器或记录当前时间作为时间戳。当电芯完成充电控制过程时，停止计时器或记录当前时间作为结束时间戳。根据起始时间和结束时间计算充电控制时间。可以使用时间差计算函数或方法，如减法操作，得到充电控制的时间间隔。将充电控制时间信息保存在适当的数据结构中，如记录文件、数据库或内存中的变量。可以根据需要对充电控制时间信息进行进一步的处理和分析。例如，可以统计每个充电控制过程的平均时间、最长时间、最短时间等指标，以便进行性能评估和优化。
S122、根据获取到电芯的当前载荷信息判断电芯的当前载荷是否达到电芯载荷额定容量。
若电芯的当前载荷达到电芯载荷额定容量，则执行步骤：
S123：停止充电控制并生成充电控制量变信息。
根据获取到的电芯的当前载荷信息，判断电芯的当前载荷是否达到电芯载荷上限，如果当前载荷大于或等于电芯载荷上限，则执行步骤S123；否则，继续进行其他操作或控制。发送停止充电控制的指令或信号，使电芯停止接收充电。记录并生成充电控制量变信息，包括停止充电的时间戳、充电控制过程中的电流、电压等相关信息。将生成的充电控制量变信息保存在适当的数据结构中，如记录文件、数据库或内存中的变量。
S124、根据获取到的电芯状态信号判断电芯的当前电压是否大于截止电压。
要根据获取到的电芯状态信号判断电芯的当前电压是否大于截止电压：使用传感器或监控设备获取电芯的电压信息，并将其转换为数字信号或电压数值。根据具体电池的规格和设计要求，确定该电芯的截止电压。截止电压是指电池充电或放电过程中，达到该电压时应停止充电或放电，以保护电池的安全和寿命。将获取到的电芯电压与截止电压进行比较。如果电芯电压大于截止电压，则表示电芯的当前电压高于截止电压；如果电芯电压小于或等于截止电压，则表示电芯的当前电压低于或等于截止电压。
若当前电压大于截止电压，则执行步骤S125：
S125、对电芯进行放电控制并生成放电控制时间信息。
要对电芯进行放电控制并生成放电控制时间信息：根据应用需求和电芯规格，确定合适的放电控制参数，例如放电电流、放电截止电压等。这些参数将影响放电过程中电芯的性能和安全。根据设置的放电控制参数，通过控制外部放电装置（如放电测试设备或电池管理系统）启动电芯的放电过程。确保放电装置与电芯连接正确，并注意放电过程中的安全防护措施。在放电过程中，使用电压传感器或监控设备实时监测电芯的电压变化。将获取到的电压数据记录下来，以便后续分析和处理。将实时监测到的电芯电压与设置的放电截止电压进行比较。一旦电芯电压达到或低于放电截止电压，即表示应停止放电。在放电过程结束时，根据实际放电时间记录放电控制时间信息。可以记录整个放电过程的开始时间、结束时间和持续时间等相关信息，以便后续评估和分析。
S126、根据新获取到的电芯状态信号判断电芯的当前电压是否等于截止电压。
要根据新获取到的电芯状态信号判断电芯的当前电压是否等于截止电压：使用传感器或监控设备获取电芯的电压信息，并将其转换为数字信号或电压数值。根据具体电池的规格和设计要求，确定该电芯的截止电压。截止电压是指电池充电或放电过程中，达到该电压时应停止充电或放电，以保护电池的安全和寿命。
若当前电压等于截止电压，则执行步骤S127：
S127、停止对电芯进行放电控制并生成放电控制量变信息。
要停止对电芯进行放电控制并生成放电控制量变信息：根据当前的放电设备或系统，执行停止放电的操作。这可能涉及关闭放电装置、切断电源或发送停止信号等步骤。在停止放电后，记录下放电控制量的变化信息。这些变化量可以包括放电时间、放电容量、放电能量等。例如，记录放电开始时间、结束时间以及放电过程中测得的电芯电压、电流等参数。根据实际需要，对获取到的放电控制量变信息进行处理和分析。可以计算放电持续时间、放电容量损失、能量效率等指标，以评估电芯的性能和放电控制的效果。将处理后的放电控制量变信息进行记录和存档，以便后续参考和分析。可以使用电子表格、数据库或其他方式进行记录，确保数据的准确性和可追溯性。
S128、根据放电控制时间信息以及放电控制时间信息计算生成电芯放电效率信息。
要根据放电控制时间信息和放电容量信息计算生成电芯放电效率信息，可以按照以下步骤进行：记录下放电开始时间和结束时间。这些时间信息可以用于计算放电持续时间。记录下放电开始时的电芯容量和结束时的电芯容量。这些容量信息可以用于计算放电容量损失。使用放电开始时间和结束时间计算放电持续时间。可以通过将结束时间减去开始时间，得到放电持续的秒数、分钟数或小时数等。使用放电开始时的电芯容量减去结束时的电芯容量，得到放电容量损失值。电芯放电效率可通过以下公式计算：放电效率=(放电容量损失/实际放电容量)*100%。
如图4所示，执行步骤S130还具体包括执行步骤S131-S132：
S131、对电芯依次进行基于恒定充电功率以及恒定放电功率的充放电循环控制，充放电循环控制包括基于恒定充电功率的充电控制以及基于恒定放电功率的放电控制。
对电芯依次进行基于恒定充电功率和恒定放电功率的充放电循环控制，根据电芯的需求和规格要求，设置恒定充电功率和恒定放电功率值。将电芯连接到充电源，执行基于恒定充电功率的充电控制。控制方式可以是控制充电电流或充电电压，在指定时间内保持电芯的充电功率恒定。在充电完成后，断开充电源连接。将电芯连接到负载，执行基于恒定放电功率的放电控制。控制方式可以是控制放电电流或放电电压，在指定时间内保持电芯的放电功率恒定。在放电完成后，断开电芯与负载的连接。重复以上步骤，进行充放电循环控制，直到达到预设的循环次数或满足其他停止条件。
S132、获取与充放电循环控制对应的充放电循环控制效率信息。
充放电循环控制效率是指在充放电循环过程中能够实现的电能转化效率。要获取充放电循环控制效率信息：充电效率可以通过以下公式计算：充电效率=(实际充电容量/理论充电容量)*100%。这里实际充电容量是指每个充电循环期间电芯所吸收的电能，理论充电容量是指根据充电功率和充电时间计算得到的预期充电容量。获取放电效率：放电效率可以通过以下公式计算：放电效率=(实际放电容量/理论放电容量)*100%。实际放电容量是指每个放电循环期间电芯所释放的电能，理论放电容量是指根据放电功率和放电时间计算得到的预期放电容量。将每个循环期间的充电效率和放电效率加总，再除以循环次数，即可计算得到平均充放电循环控制效率。
如图5所示，步骤S132还具体包括执行步骤S1321-S1322：
S1321、获取充电控制的充放电循环控制时间信息以及放电控制的充放电循环控制量变信息。
充电控制的充放电循环控制时间信息是指每个充电循环的持续时间，而放电控制的充放电循环控制量变信息是指每个放电循环中电芯的电量变化情况：获取充电控制的充放电循环控制时间信息：1.在每次充电循环开始时，记录当前时间作为充电开始时间。2.在充电完成后，记录当前时间作为充电结束时间。3.计算充电循环的持续时间，即充电结束时间减去充电开始时间。获取放电控制的充放电循环控制量变信息：1.在每次放电循环开始时，记录当前电芯的初始电量。2.在放电过程中，监测和记录电芯的电量变化情况，可以通过电芯的电压或电流等参数进行实时监测。3.在放电完成后，记录当前电芯的最终电量。4.计算电芯的电量变化量，即最终电量减去初始电量。
S1322、根据充放电循环控制时间信息以及充放电循环控制量变信息计算生成充放电循环控制效率信息。
根据充放电循环控制时间信息以及充放电循环控制量变信息，可以计算生成充放电循环控制效率信息：1.计算每个充电循环的充电效率，使用以下公式：充电效率=(实际充电容量/理论充电容量)*100%。其中，实际充电容量为每个充电循环期间电芯所吸收的电能，而理论充电容量可以根据充电功率和充电时间计算得到。2.计算每个放电循环的放电效率，使用以下公式：放电效率=(实际放电容量/理论放电容量)*100%。其中，实际放电容量为每个放电循环期间电芯所释放的电能，而理论放电容量可以根据放电功率和放电时间计算得到。计算平均充放电循环控制效率，将每个循环的充电效率和放电效率加总，再除以循环次数。针对实际操作中可能存在的电阻损耗、温度变化等影响，可以进行效率修正和优化控制策略，以提高循环控制效率。
如图6所示，在本发明的一些更具体的实施例中，执行步骤S140还须执行步骤S141-142：
S141、获取电芯放电效率信息以及充放电循环控制效率信息中的时间、电压以及电流作为目标参数。
获取电芯放电效率信息和充放电循环控制效率信息中的时间、电压和电流作为目标参数：1.在每次放电循环开始时，记录当前时间作为放电开始时间。2.在放电过程中，实时监测和记录电芯的电压和电流信息。可以使用传感器或监控设备来获取这些数据。3.在放电完成后，记录当前时间作为放电结束时间。4.计算放电循环的持续时间，即放电结束时间减去放电开始时间。5.根据放电过程中记录的电压和电流信息，可以计算电芯的放电量。具体计算方法取决于电芯的特性和放电过程的条件。6.计算电芯的放电效率，使用以下公式：放电效率=(实际放电量/理论放电量)*100%。其中，实际放电量为电芯在放电过程中释放的电能，而理论放电量可以根据电流和时间计算得到。将每个放电循环期间的时间、电压和电流信息整理成数据集，同时记录对应的放电效率。对于充电循环控制效率信息，可以按照类似的方法获取时间、电压和电流等参数，并计算充电效率。
S142、将目标参数输入电芯载荷算法，以生成电芯载荷实际容量信息。
将目标参数输入电芯载荷算法，可以生成电芯的实际容量信息：定义电芯的容量变量，初始值为0。遍历每个充放电循环的数据，使用目标参数中的时间、电压和电流信息。对于放电循环，根据电流和时间计算每个时间间隔内的放电量，并累加到电芯的容量变量中。可以使用以下公式：放电量=电流*时间间隔。对于充电循环，根据电流和时间计算每个时间间隔内的充电量，并减去从电芯中释放的放电量。将充电量累加到电芯的容量变量中。可以使用以下公式：充电量=电流*时间间隔-放电量。继续遍历所有充放电循环，执行步骤3和步骤4，直至处理完所有数据。最终得到的电芯容量变量即为电芯的实际容量，单位可以根据电流和时间的单位来确定。
如图7所示，在本发明的一些更具体的实施例中，执行步骤S150还须执行步骤S151-S153：
S151、获取基于多次充放电循环控制所生成的多组电芯载荷实际容量信息以及电芯载荷额定容量信息。
要获取基于多次充放电循环控制所生成的多组电芯载荷实际容量信息以及电芯载荷额定容量信息：进行多次充放电循环控制，每次循环都记录电芯的充放电数据，包括时间、电压、电流等参数。根据前面提到的电芯容量计算算法，计算每个循环中电芯的实际容量，并将其记录下来。这样就得到了多组电芯载荷实际容量信息。
S152、生成基于多组电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值的电芯健康状态估值曲线。
要生成基于多组电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值的电芯健康状态估值曲线：整理多组电芯载荷实际容量信息和电芯载荷额定容量信息，确保数据格式一致。对于每组数据，计算电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值。例如，比值=实际容量/额定容量。使用合适的数据可视化工具，将比值作为纵轴，循环次数或时间作为横轴，绘制电芯健康状态估值曲线。可以选择折线图、散点图等形式展示。通过观察健康状态估值曲线，可以发现电芯在不同充放电循环下的健康状况。如果比值持续接近1，说明电芯的实际容量接近额定容量，电芯状态健康良好。如果比值逐渐下降，说明电芯容量衰减较快，可能需要注意电芯的使用和维护。可以根据健康状态估值曲线进一步分析，例如计算平均比值、比值的变化趋势、异常点等，以更深入地评估电芯的健康状态。
S153、根据电芯健康状态估值曲线生成电芯健康状态评估信息。
根据电芯健康状态估值曲线生成电芯健康状态评估信息的具体方法可以如下进行：分析健康状态估值曲线：仔细观察电芯健康状态估值曲线的变化趋势和特征。可以注意以下几个关键点：平稳区域：观察曲线是否趋于平缓，在一个相对稳定的范围内波动。这表示电芯的实际容量与额定容量之间的比值保持相对稳定，电芯状态较为良好。下降区域：如果曲线呈现逐渐下降的趋势，说明电芯的实际容量逐渐下降，可能出现容量衰减的问题，需要进一步关注电芯的健康状态。突变或异常点：注意曲线上是否存在突变或异常点，这可能表示电芯容量突然变化或受到非正常因素的影响，需要进一步调查原因。2.根据曲线特征进行评估：结合电芯健康状态估值曲线的变化趋势，对电芯的健康状态进行评估。可以根据以下几个方面进行判断：健康状态良好：如果曲线在平稳区域内波动，并且较长时间内保持在接近1的比值范围，可以评估为电芯健康状态良好。健康状态一般：如果曲线呈现下降趋势，但下降速度缓慢，且比值仍在可接受的范围内，可以评估为电芯健康状态一般。健康状态较差：如果曲线明显下降，甚至急剧下降，并且比值远低于额定容量的范围，可能表示电芯健康状态较差，容量衰减明显，需要进一步关注和维护。根据评估结果，生成电芯健康状态评估信息报告。报告可以包括电芯的当前健康状态评级、容量衰减情况、可能的原因分析以及针对不同健康状态的建议措施，例如调整充放电策略、优化电芯管理等。
图8是本申请实施例提供的一种电池健康状态评估装置的示意性框图。如图所示，对应于以上电池健康状态评估方法，本申请还提供一种电池健康状态评估装置100。该电池健康状态评估装置包括用于执行上述电池健康状态评估方法的单元，该装置可以被配置于台式电脑、平板电脑、手提电脑等终端中。具体地，请参阅图8，该电池健康状态评估装置100包括启动控制单元110、放电控制单元120、充放电循环控制单元130、载荷容量信息生成单元140以及状态评估信息生成单元150。
110、启动控制单元，用于通过电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与连接端口对应的电芯，并对电芯进行放电控制直至截止电压；
120、放电控制单元，用于根据预设的恒定充电功率对电芯进行充电控制直至预设的电芯载荷额定容量，并根据预设的恒定放电功率对电芯进行放电控制直至截止电压，生成电芯放电效率信息；
130、充放电循环控制单元，用于根据恒定充电功率以及恒定放电功率对电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息；
140、载荷容量信息生成单元，用于利用电芯载荷算法并基于电芯放电效率信息以及充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息；
150、状态评估信息生成单元，用于根据电芯载荷实际容量与电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息。
需要说明的是，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述电池健康状态评估装置和各单元的具体实现过程，可以参考前述方法实施例中的相应描述，为了描述的方便和简洁，在此不再赘述。
上述电池健康状态评估装置可以实现为一种计算机程序的形式，该计算机程序可以在如图9所示的计算机设备上运行。
请参阅图9，图9是本申请实施例提供的一种计算机设备的示意性框图。该计算机设备500可以是终端，也可以是服务器，其中，终端可以是平板电脑、笔记本电脑以及台式电脑等具有通信功能的电子设备。服务器可以是独立的服务器，也可以是多个服务器组成的服务器集群。
参阅图9，该计算机设备500包括通过系统总线501连接的处理器502、存储器和网络接口505，其中，存储器可以包括非易失性存储介质503和内存储器504。
该非易失性存储介质503可存储操作系统5031和计算机程序5032。该计算机程序5032包括程序指令，该程序指令被执行时，可使得处理器502执行一种电池健康状态评估方法。
该处理器502用于提供计算和控制能力，以支撑整个计算机设备500的运行。
该内存储器504为非易失性存储介质503中的计算机程序5032的运行提供环境，该计算机程序5032被处理器502执行时，可使得处理器502执行一种电池健康状态评估方法。
该网络接口505用于与其它设备进行网络通信。本领域技术人员可以理解，图9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计算机设备500的限定，具体的计算机设备500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。
应当理解，在本申请实施例中，处理器502可以是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)，该处理器502还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DigitalSignal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。其中，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。
本领域普通技术人员可以理解的是实现上述实施例的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。该计算机程序包括程序指令，计算机程序可存储于一存储介质中，该存储介质为计算机可读存储介质。该程序指令被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现上述方法的实施例的流程步骤。
因此，本申请还提供一种存储介质。该存储介质可以为计算机可读存储介质。该存储介质存储有计算机程序，其中计算机程序包括程序指令。
存储介质可以是U盘、移动硬盘、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的计算机可读存储介质。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。例如，各个单元的划分，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。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。
本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。本申请实施例装置中的单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。另外，在本申请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，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。
该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（可以是个人计算机，终端，或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。
以上，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种电池健康状态评估方法，应用于电池均衡仪，所述电池均衡仪的若干连接端口对应连接电池组件中的若干电芯以对所述电池组件进行充放电控制，其特征在于，包括：
通过所述电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与所述连接端口对应的电芯，并对所述电芯进行放电控制直至截止电压；
根据预设的恒定充电功率对所述电芯进行充电控制直至预设的电芯载荷额定容量，并根据预设的恒定放电功率对所述电芯进行放电控制直至所述截止电压，生成电芯放电效率信息；
根据所述恒定充电功率以及所述恒定放电功率对所述电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息；
利用电芯载荷算法并基于所述电芯放电效率信息以及所述充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息；
根据所述电芯载荷实际容量与所述电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息；
所述利用电芯载荷算法并基于所述电芯放电效率信息以及所述充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息，包括：
获取所述电芯放电效率信息以及所述充放电循环控制效率信息中的时间、电压以及电流作为目标参数；
将所述目标参数输入所述电芯载荷算法，以生成所述电芯载荷实际容量信息。
2.根据权利要求1所述的电池健康状态评估方法，其特征在于，所述通过所述电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与所述连接端口对应的电芯之前，还包括：
根据获取到的电芯状态信号判断所述电芯的当前电压是否大于预设的截止电压；
若所述当前电压大于所述截止电压，则执行所述通过所述电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与所述连接端口对应的电芯的步骤。
3.根据权利要求2所述的电池健康状态评估方法，其特征在于，所述生成电芯放电效率信息，包括：
记录对所述电芯进行充电控制的时间并生成充电控制时间信息；
根据获取到所述电芯的当前载荷信息判断所述电芯的当前载荷是否达到所述电芯载荷额定容量；
若所述电芯的当前载荷达到所述电芯载荷额定容量，则停止充电控制并生成充电控制量变信息；
根据获取到的所述电芯状态信号判断所述电芯的当前电压是否大于所述截止电压；
若所述当前电压大于所述截止电压，则对所述电芯进行放电控制并生成放电控制时间信息；
根据新获取到的所述电芯状态信号判断所述电芯的当前电压是否等于所述截止电压；
若所述当前电压等于所述截止电压，则停止对所述电芯进行放电控制并生成放电控制量变信息；
根据所述放电控制时间信息以及所述放电控制量变信息计算生成所述电芯放电效率信息。
4.根据权利要求3所述的电池健康状态评估方法，其特征在于，所述根据所述恒定充电功率以及所述恒定放电功率对所述电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息，包括：
对所述电芯依次进行基于所述恒定充电功率以及所述恒定放电功率的充放电循环控制，所述充放电循环控制包括基于所述恒定充电功率的充电控制以及基于所述恒定放电功率的放电控制；
获取与所述充放电循环控制对应的充放电循环控制效率信息。
5.根据权利要求4所述的电池健康状态评估方法，其特征在于，所述获取与所述充放电循环控制对应的充放电循环控制效率信息，包括：
获取所述充电控制的充放电循环控制时间信息以及所述放电控制的充放电循环控制量变信息；
根据所述充放电循环控制时间信息以及所述充放电循环控制量变信息计算生成所述充放电循环控制效率信息。
6.根据权利要求1所述的电池健康状态评估方法，其特征在于，所述根据所述电芯载荷实际容量与所述电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息，包括：
获取基于多次所述充放电循环控制所生成的多组所述电芯载荷实际容量信息以及所述电芯载荷额定容量信息；
生成基于多组所述电芯载荷实际容量与所述电芯载荷额定容量之间的比值的电芯健康状态估值曲线；
根据所述电芯健康状态估值曲线生成所述电芯健康状态评估信息。
7.一种电池健康状态评估装置，其特征在于，集成所述电池健康状态评估装置的计算机设备用于执行如权利要求1-6任一项所述的电池健康状态评估方法，所述装置包括：
启动控制单元，用于通过所述电池均衡仪的连接端口启动电池组件中与所述连接端口对应的电芯，并对所述电芯进行放电控制直至截止电压；
放电控制单元，用于根据预设的恒定充电功率对所述电芯进行充电控制直至预设的电芯载荷额定容量，并根据预设的恒定放电功率对所述电芯进行放电控制直至所述截止电压，生成电芯放电效率信息；
充放电循环控制单元，用于根据所述恒定充电功率以及所述恒定放电功率对所述电芯进行充放电循环控制，并获取对应的充放电循环控制效率信息；
载荷容量信息生成单元，用于利用电芯载荷算法并基于所述电芯放电效率信息以及所述充放电循环控制效率信息计算生成电芯载荷实际容量信息；
状态评估信息生成单元，用于根据所述电芯载荷实际容量与所述电芯载荷额定容量之间的比值，生成电芯健康状态评估信息。
8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器及处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述程序指令当被处理器执行时可实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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