CN117630707A - 电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117630707A CN117630707A CN202210969605.6A CN202210969605A CN117630707A CN 117630707 A CN117630707 A CN 117630707A CN 202210969605 A CN202210969605 A CN 202210969605A CN 117630707 A CN117630707 A CN 117630707A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- detected
- soc
- health
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000036541 health Effects 0.000 title claims abstract description 222
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 43
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 106
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 106
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 92
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 89
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000010278 pulse charging Methods 0.000 claims description 67
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 238000009784 over-discharge test Methods 0.000 claims 1
- 238000009783 overcharge test Methods 0.000 claims 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000007600 charging Methods 0.000 description 7
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- 229910000572 Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (NCM) Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000011076 safety test Methods 0.000 description 2
- FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 2,4-dinitro-1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C2=C1 FFRBMBIXVSCUFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] Chemical compound [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
本申请提供一种电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质,所述方法包括:对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC;根据所述待检测电池的可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定所述待检测电池的健康度,其中,所述电池健康度模型用于表征电池健康度和电池的可逆锂析出SOC之间的对应关系。通过该方式,可以对电池的健康度进行实时监测;同时,利用可逆锂析出SOC可以对待检测电池的健康度进行更加准确的表征,从而可以提高电池健康度确定的实时性和准确性,进而保障电池使用的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及电池技术领域,具体而言,涉及一种电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着智能手机、笔记本电脑等电子设备的迅速普及,加上电动汽车、电动两轮车的爆发式增长,锂离子电池的应用愈发广泛。锂离子电池具有能量密度高、循环寿命好等优点。然而,随着锂离子电池燃烧、爆炸等安全事故的时有发生,人们也开始越来越关注对锂离子电池使用的安全性进行监控。
锂离子电池的健康度(State of Health,SOH)是用于确定锂离子电池安全性的重要指标。SOH定义为电池当前容量和电池额定容量的比值。现有的确定SOH的方式通常是通过电流积分的方法估算电池循环过程中电池容量的衰减量,进而确定SOH。然而,上述SOH的确定方法存在实时性较差以及准确度较低的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质,用以对电池的健康度进行实时监测,提高电池健康度确定的实时性以及准确性,从而保障电池使用的安全性。
第一方面,本申请提供一种电池健康度确定方法,包括:对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC;根据所述待检测电池的可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定所述待检测电池的健康度,其中,所述电池健康度模型用于表征电池健康度和电池的可逆锂析出SOC之间的对应关系。
在上述方案中,可以对电池的健康度进行实时监测,同时,可以通过脉冲阻抗测试得到待检测电池的可逆锂析出SOC,并基于上述可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定待检测电池的健康度。由于待检测电池老化状态越差时越容易出现析锂,因此,利用可逆锂析出SOC可以对待检测电池的健康度进行更加准确的表征,从而可以提高电池健康度确定的实时性和准确性。
在可选的实施方式中,所述对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC,包括:对所述待检测电池进行多次脉冲充电,确定每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻和SOC;根据所述脉冲电阻和SOC确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC。
在可选的实施方式中,所述确定每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻,包括:每次脉冲充电结束后,获取所述待检测电池的第一电压;每次脉冲充电结束后,获取所述待检测电池静置预设时长后的第二电压;根据所述第一电压、所述第二电压和脉冲充电电流确定所述待检测电池的脉冲电阻。在上述方案中,通过在每次脉冲充电结束后对待检测电池进行静置,再确定待检测电池的脉冲电阻,可以降低待检测电池自身温度对脉冲电阻的准确性的影响,从而提高电池健康度确定的准确性。
在可选的实施方式中,所述根据所述脉冲电阻和SOC确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC,包括:根据每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻和SOC的对应关系构建第一曲线;确定所述第一曲线基于所述待检测电池的脉冲电阻的一阶微分曲线;将所述一阶微分曲线中的第一个峰值对应的SOC作为所述待检测电池的可逆锂析出SOC。
在可选的实施方式中,在确定所述待检测电池的健康度之后,所述方法还包括:根据所述待检测电池的健康度和电池健康度安全阈值确定所述待检测电池是否存在安全隐患。
在上述方案中,根据待检测电池的健康度和电池健康度安全阈值可以确定待检测电池是否存在安全隐患,并在待检测电池存在安全隐患时进行告警,从而降低使用电池的风险。
在可选的实施方式中,所述电池健康度安全阈值通过热箱实验、加速量热实验或过充过放实验中的一种确定。
在可选的实施方式中,所述电池健康度模型通过如下步骤确定:对多个不同健康度的电池进行脉冲阻抗测试,确定所述多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC;根据所述多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和所述多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建所述电池健康度模型。
在上述方案中,由于待检测电池老化状态越差时越容易出现析锂,利用可逆锂析出SOC可以对待检测电池的健康度进行表征。因此,可以事先基于多个不同健康度的电池可逆锂析出SOC和健康度构建电池健康度模型,从而可以根据上述电池健康度模型直接确定待检测电池的健康度,以得到准确度更高的健康度。
在可选的实施方式中,所述根据多个所述不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和所述多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建所述电池健康度模型,包括:将每个电池对应的可逆锂析出SOC作为横坐标,将每个电池对应的电池健康度作为纵坐标,拟合生成第二曲线,所述第二曲线为所述电池健康度模型。
第二方面,本申请提供一种电池健康度确定装置,包括:第一确定模块,用于对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC;第二确定模块,用于根据所述待检测电池的可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定所述待检测电池的健康度,其中,所述电池健康度模型用于表征电池健康度和电池的可逆锂析出SOC之间的对应关系。
在可选的实施方式中,所述第一确定模块具体用于对所述待检测电池进行多次脉冲充电,确定每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻和SOC;根据所述脉冲电阻和SOC确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC。
在可选的实施方式中,所述第一确定模块具体用于每次脉冲充电结束后,获取所述待检测电池的第一电压;每次脉冲充电结束后,获取所述待检测电池静置预设时长后的第二电压;根据所述第一电压、所述第二电压和脉冲充电电流确定所述待检测电池的脉冲电阻。
在可选的实施方式中,所述第一确定模块具体根据每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻和SOC的对应关系构建第一曲线;确定所述第一曲线基于所述待检测电池的脉冲电阻的一阶微分曲线;将所述一阶微分曲线中的第一个峰值对应的SOC作为所述待检测电池的可逆锂析出SOC。
在可选的实施方式中,所述装置还包括第三确定模块,用于根据所述待检测电池的健康度和电池健康度安全阈值确定所述待检测电池是否存在安全隐患。
在可选的实施方式中,所述电池健康度安全阈值通过热箱实验、加速量热实验或过充过放实验中的一种确定。
在可选的实施方式中,所述装置还包括第四确定模块,用于对多个不同健康度的电池进行脉冲阻抗测试,确定所述多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC;根据所述多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和所述多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建所述电池健康度模型。
在可选的实施方式中,所述第四确定模块具体用于将每个电池对应的可逆锂析出SOC作为横坐标,将每个电池对应的电池健康度作为纵坐标,拟合生成第二曲线,所述第二曲线为所述电池健康度模型。
第三方面,本申请提供一种电池管理系统,所述电池管理系统包括:处理器、存储器和总线;所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信;所述存储器存储有可被所述处理器执行的计算机程序指令,所述处理器调用所述计算机程序指令能够执行如前述实施方式中任一项所述的方法。
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存储计算机程序指令,所述计算机程序指令被计算机运行时,使所述计算机执行如前述实施方式中任一项所述的方法。
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。
图1为本申请实施例提供的一种电池健康度确定方法;
图2为本申请实施例提供的一种第一曲线的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种一阶微分曲线的示意图;
图4为本申请实施例提供的一种电池健康度确定装置的结构框图;
图5为本申请实施例提供的电池管理系统的结构框图。
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描述。
为了对电池的健康度进行实时检测,并提高电池健康度确定的准确性,本申请实施例提供一种电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质。
下面将针对本申请所提供的电池健康度确定方法进行介绍。
请参阅图1,图1为本申请实施例提供的一种电池健康度确定方法,所述方法可以包括:
步骤101:对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定待检测电池的可逆锂析出SOC。
步骤102:根据待检测电池的可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定待检测电池的健康度。
下面对上述步骤进行详细介绍。
步骤101:对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定待检测电池的可逆锂析出SOC。
本申请实施例中,待检测电池为需要进行SOH检测的锂电池。其中,本申请实施例对待检测电池的型号、结构、正极材料等均不作具体的限定,举例来说,待检测电池可以为NCM电池,其正极材料包括镍钴锰酸锂;或者,待检测电池可以为LFP电池,其正极材料包括磷酸铁锂等。
此外,本申请实施例对待检测电池的获取方式也不作具体的限定,举例来说,待检测电池可以为已使用过一段时间的电池;或者,待检测电池可以为新电池,经过处理后得到的电池等。
可逆锂析出SOC,即电池的可逆锂开始析出的荷电状态(Reversible LithiumPlating SOC,RLP SOC),是指一个电池在其锂离子开始析出时剩余容量与其完全充电状态的容量的比值。可以理解的是,可逆锂析出SOC可以对待检测电池的健康度进行表征;待检测电池老化状态越差时越容易出现析锂,因此,待检测电池的可逆锂析出SOC越大,其健康度越高。
脉冲阻抗测试,是指在预设条件下对待检测电池进行脉冲充电,以通过记录待检测电池的参数变化确定待检测电池的可逆锂析出SOC的过程。其中,本申请实施例对上述预设条件以及记录的参数均不作具体的限定,举例来说,预设条件可以包括温度(例如:25℃、30℃等)、脉冲充电倍率(例如:0.5C、1C等)、单次充电电量(例如:45mAh、30mAh等)等;记录的参数可以包括待检测电池每次脉冲充电后的电压值、待检测电池每次脉冲充电后的温度等。
此外,本申请实施例对脉冲阻抗测试的具体实施方式不作具体的限定,举例来说,可以将待检测电池放电至该待检测电池的电压下限后,多次对其进行脉冲充电,以实现脉冲阻抗测试;或者,可以将待检测电池放电至任意电压值后,多次对其进行脉冲充电,以实现脉冲阻抗测试等。
步骤102:根据待检测电池的可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定待检测电池的健康度。
本申请实施例中,电池健康度模型可以用于表征待检测电池的SOH和待检测电池的可逆锂析出SOC之间的对应关系。可以理解的是,对于不同型号的电池,其电池健康度模型可能不同;对于相同型号的电池,其电池健康度模型可能相同。
本申请实施例对其具体实施方式不作具体的限定,例如:电池健康度模型可以为一条曲线、一个表格等。因此,在步骤101中得到待检测电池的可逆锂析出SOC后,通过查询电池健康度模型中与上述可逆锂析出SOC对应的SOH,可以得到该待检测电池的SOH。
其中,本申请实施例对得到电池健康度模型的具体实施方式同样不作具体的限定,举例来说,可以读取本地或者云端存储的该待检测电池对应的电池健康度模型;或者,可以接收其他设备发送的该待检测电池对应的电池健康度模型;或者,可以基于已知SOH与可逆锂析出SOC之间的对应关系的电池确定该待检测电池对应的电池健康度模型等。
在上述方案中,可以通过脉冲阻抗测试得到待检测电池的可逆锂析出SOC,并基于上述可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定待检测电池的健康度。由于待检测电池老化状态越差时越容易出现析锂,因此,利用可逆锂析出SOC可以对待检测电池的健康度进行更加准确的表征,从而可以提高电池健康度确定的准确性。
进一步的,在上述实施例的基础上,本申请实施例介绍一种确定待检测电池的可逆锂析出SOC的具体实施方式。上述步骤101可以包括:步骤1),对待检测电池进行多次脉冲充电,确定每次脉冲充电结束后待检测电池的脉冲电阻和SOC。步骤2),根据脉冲电阻和SOC确定待检测电池的可逆锂析出SOC。
本申请实施例中,在上述步骤1)中,可以对待检测电池进行多次脉冲充电,其中,每次脉冲充电的充电倍率、充电电量均相同;然后,再确定每次脉冲充电结束后待检测电池的脉冲电阻和SOC。
可以理解的是,本申请实施例对脉冲充电的次数不作具体的限定,举例来说,可以根据待检测电池的电池容量设定一个预设次数,当对待检测电池进行脉冲充电预设次数后,停止充电;或者,可以事先设定一个预设电压上限,当待检测电池进行脉冲充电至预设电压上限时,停止充电等。
作为一种实施方式,当待检测电池的电压值大于预设电压下限时,可以在预设条件下将待检测电池放电至预设电压下限后,再执行上述步骤1);作为另一种实施方式,当待检测电池的电压值等于预设电压下限时,可以不对待检测电池进行放电,直接执行上述步骤1)。
其中,预设电压下限为待检测电池的最低电压值;类似的,预设电压上限可以为待检测电池的最高电压值。
以在预设条件下将待检测电池放电至预设电压下限后再执行上述步骤1)为例,假设电池容量为4850mAh,首先可以在25℃的预设条件下使用0.2C的放电倍率将待检测电池放电至预设电压下限2.8V;然后,使用0.5C的充电倍率对放电后的待检测电池进行多次脉冲充电,每次脉冲充电的电量为48.5mAh,充电100次或待检测电池达到预设电压上限4.25V截止。
在上述步骤2)中,可以根据上述步骤1)确定的脉冲电阻和SOC,确定待检测电池的可逆锂析出SOC。
进一步的,在上述实施例的基础上,在对待检测电池进行多次脉冲充电的过程中,作为一种实施方式,可以连续对待检测电池进行多次脉冲充电;作为另一种实施方式,可以每对待检测电池进行一次脉冲充电后,将待检测电池静置一段时间再进行下一次脉冲充电。
针对上述第一种实施方式,上述确定每次脉冲充电结束后待检测电池的脉冲电阻的步骤,可以包括:步骤1),每次脉冲充电结束后,获取待检测电池的电压。步骤2),根据待检测电池的电压和脉冲充电电流确定待检测电池的脉冲电阻。
本申请实施例中,由于是连续对待检测电池进行多次脉冲充电,因此,针对一次脉冲充电,在对待检测电池进行本次脉冲充电后,可以获取到待检测电池的电压,并且,基于上述电压以及脉冲充电电流,可以确定该次脉冲充电对应的脉冲电阻。
其中,可以通过计算上述电压与上述脉冲充电电流之间的比值,确定上述脉冲电阻。
针对上述第二种实施方式,由于脉冲充电后的电池的电压值与脉冲充电后静置一段时间的电池的电压值不同,因此,上述确定每次脉冲充电结束后待检测电池的脉冲电阻的步骤,可以包括:
步骤1),每次脉冲充电结束后,获取待检测电池的第一电压。
步骤2),每次脉冲充电结束后,获取待检测电池静置预设时长后的第二电压。
步骤3),根据第一电压、第二电压和脉冲充电电流确定待检测电池的脉冲电阻。
本申请实施例中,由于是每对待检测电池进行一次脉冲充电后,将待检测电池静置一段时间再进行下一次脉冲充电,因此,针对一次脉冲充电,在对待检测电池进行本次脉冲充电后,可以首先获取到待检测电池的第一电压;然后,将待检测电池静置预设时长后,获取到待检测电池的第二电压;基于上述第一电压、第二电压以及脉冲充电电流,可以确定该次脉冲充电对应的脉冲电阻。
其中,可以通过计算上述第一电压与第二电压之间的差值,与上述脉冲充电电流之间的比值,确定上述脉冲电阻。作为一种实施方式,可以通过如下公式计算得到上述脉冲电阻:
其中,R为脉冲电阻,U1为第一电压,U2为第二电压,I0为脉冲充电电流。
在上述方案中,通过在每次脉冲充电结束后对待检测电池进行静置,再确定待检测电池的脉冲电阻,可以降低待检测电池自身温度对脉冲电阻的准确性的影响,从而提高电池健康度确定的准确性。
进一步的,在上述实施例的基础上,上述根据脉冲电阻和SOC确定待检测电池的可逆锂析出SOC的步骤,可以包括:步骤1),根据每次脉冲充电结束后待检测电池的脉冲电阻和SOC的对应关系构建第一曲线。步骤2),确定第一曲线基于待检测电池的脉冲电阻的一阶微分曲线。步骤3),将一阶微分曲线中的第一个峰值对应的SOC作为待检测电池的可逆锂析出SOC。
本申请实施例中,对待检测电池进行多次脉冲充电后,可以得到多组脉冲电阻和SOC的对应关系,每组脉冲电阻和SOC的对应关系包括一次脉冲充电结束后待检测电池的脉冲电阻以及与该脉冲电阻对应的SOC。
在上述步骤1)中,根据上述多组脉冲电阻和SOC的对应关系,可以构建出一条第一曲线。其中,第一曲线的横坐标可以为SOC,第一曲线的纵坐标可以为脉冲电阻。请参阅图2,图2为本申请实施例提供的一种第一曲线的示意图。
在上述步骤2)中,可以对上述第一曲线进行一阶微分运算,从而得到上述第一曲线基于待检测电池的脉冲电阻的一阶微分曲线。请参阅图3,图3为本申请实施例提供的一种一阶微分曲线的示意图。
在上述步骤3)中,可以将上述一阶微分曲线中的第一个峰值对应的SOC确定为待检测电池的可逆锂析出SOC。请参阅图3,图3中第一个峰值对应的SOC为24.9%。
进一步的,在上述实施例的基础上,在上述步骤102之后,本申请实施例提供的电池健康度确定方法还可以包括:根据待检测电池的健康度和电池健康度安全阈值确定待检测电池是否存在安全隐患。
本申请实施例中,在确定待检测电池的健康度之后,可以基于电池健康度安全阈值确定待检测电池是否存在安全隐患,举例来说,当待检测电池的健康度低于电池健康度安全阈值80%时,可以认为该待检测电池存在安全隐患。
除此之外,还可以基于一个或者多个告警阈值对待检测电池进行不同的安全告警。举例来说,当待检测电池的健康度低于电池健康度安全阈值90%时,可以进行告警“电池健康度低于90%”;当待检测电池的健康度低于电池健康度安全阈值80%时,可以进行告警“电池存在安全隐患”等。
在上述方案中,根据待检测电池的健康度和电池健康度安全阈值可以确定待检测电池是否存在安全隐患,并在待检测电池存在安全隐患时进行告警,从而降低使用电池的风险。
进一步的,在上述实施例的基础上,电池健康度安全阈值可以通过热箱实验、加速量热实验或过充过放实验中的一种确定。
本申请实施例中,相同型号的电池可以具备相同的电池健康度安全阈值,因此,在执行本申请实施例提供的电池健康度确定方法之前,可以利用与待检测电池相同型号的其他电池确定该型号电池对应的电池健康度安全阈值。
在确定电池对应的电池健康度安全阈值时,可以对电池进行安全测试,以获取电池的安全参数。其中,安全测试可以通过热箱实验、加速量热实验或者过充过放等,安全参数可以包括热箱上限温度、热箱保持时间,加速量热实验特征温度、过充上限电压、过放下限电压等。根据电池的安全使用标准,可以确定电池的安全使用的边界条件,并以此确定电池健康度安全阈值。
以通过热箱实验确定电池健康度安全阈值为例,可以将电池在热箱实验中的保持时间作为电池的安全参数,其保持时间越长,说明其安全状态越好,反之亦然;当电池的保持时间降低至一定值时,可以认为其达到安全临界状态,从而确定其电池健康度安全阈值。
假设热箱实验的条件为:目标温度130℃,升温速率为5℃/min,持续时间60min;电池SOC为100%。其中,电池1号循环了400圈,健康度为96%,其在整个热箱实验测试过程中均保持较好的稳定性,电池并未发生起火,电压稳定在4.25V;电芯2号循环了800圈,健康度约为83%,其在温箱温度升高至130℃后,仅保持了9min即发生起火。基于上述情况,可以说明电池2号的安全状态相比电池1号明显变差,存在较大的安全隐患,在使用过程中更容易出现安全事故。更详细的热箱实验结果参见表1,可以看出在该条件下,电池健康度约为87%时,电池安全状态达到临界值,因此可以将87%确定为电芯健康度安全阈值。
表1不同健康度状态电池的热箱实验结果及析锂情况
电池健康度SOH | 是否起火 | 析锂情况 |
96% | 否 | 未明显析锂 |
89% | 否 | 未明显析锂 |
86% | 是 | 轻微析锂 |
83% | 是 | 严重析锂 |
80% | 是 | 严重析锂 |
在上述过程中,通过拆解平行样(相同健康度、未做热箱测试、满充状态的电池)可以发现,健康度较高的电池阳极界面呈均匀的金黄色,而健康度较低的电池阳极界面出现大量灰白色覆盖物,这是电池在长期循环过程中由于析锂而逐渐累积的副产物。
进一步的,在上述实施例的基础上,上述步骤102中的电池健康度模型可以通过如下步骤确定:步骤1),对多个不同健康度的电池进行脉冲阻抗测试,确定多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC。步骤2),根据多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建电池健康度模型。
本申请实施例中,可以选取多个不同健康度的电池作为样本,根据这些电池的健康度与可逆锂析出SOC之间的对应关系,确定电池健康度模型。
在上述步骤1)中,上述多个电池的健康度事先已知;而上述多个电池的可逆锂析出SOC可以通过脉冲阻抗测试确定。可以理解的是,对上述多个电池进行脉冲阻抗测试并确定可逆锂析出SOC的具体实施方式,与上述对待检测电池进行脉冲阻抗测试并确定可逆锂析出SOC的具体实施方式类似,此处不再赘述。
在上述步骤2)中,可以根据多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建电池健康度模型。举例来说,可以以可逆锂析出SOC为纵坐标,以健康度为横坐标,通过线性拟合得到电池健康度模型;或者,可以将上述可逆锂析出SOC以及健康度记录在表格中,得到电池健康度模型等。
举例来说,选取四组型号相同的电池,假设其容量为4850mAh,将上述四个电池置于25℃环境进行循环测试,设置充电倍率为1.5C、放电倍率为4C,循环至一系列健康度梯度后截止:第一组电池的健康度为99%、第二组电池的健康度为95%、第三组电池的健康度为90%、第四组电池的健康度为85%。然后,将上述不同健康度的电池置于25℃恒温箱内静置10min,使用0.2C放电倍率放电至电压下限2.8V,静置10min,使用0.5C充电倍率、48.5mAh充电容量进行脉冲充电,静置3s,循环100次或达到电压上限4.25V截止。最后,再确定上述不同健康度的电池的可逆锂析出SOC,并基于上述不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和上述不同健康度的电池分别对应的健康度构建电池健康度模型。
可以理解的是,除了上述对多个不同健康度的电池进行脉冲阻抗测试的实施方式,还可以采用嵌套测试的实施方式。其中,举例来说,嵌套测试是指:选取一组电池,先使该组电池的健康度降低至99%,然后进行脉冲阻抗测试得到对应的可逆锂析出SOC;然后使该组电池的健康度降低至95%,然后进行脉冲阻抗测试得到对应的可逆锂析出SOC;然后使该组电池的健康度降低至90%,然后进行脉冲阻抗测试得到对应的可逆锂析出SOC;最后使该组电池的健康度降低至85%,然后进行脉冲阻抗测试得到对应的可逆锂析出SOC。
在上述方案中,由于待检测电池老化状态越差时越容易出现析锂,利用可逆锂析出SOC可以对待检测电池的健康度进行表征。因此,可以事先基于多个不同健康度的电池可逆锂析出SOC和健康度构建电池健康度模型,从而可以根据上述电池健康度模型直接确定待检测电池的健康度,以得到准确度更高的健康度。
进一步的,在上述实施例的基础上,上述根据多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建电池健康度模型的步骤,可以包括:将每个电池对应的可逆锂析出SOC作为横坐标,将每个电池对应的电池健康度作为纵坐标,拟合生成第二曲线,第二曲线为电池健康度模型。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供一种电池健康度确定装置。请参阅图4,图4为本申请实施例提供的一种电池健康度确定装置的结构框图,该电池健康度确定装置400可以包括:第一确定模块401,用于对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC;第二确定模块402,用于根据所述待检测电池的可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定所述待检测电池的健康度,其中,所述电池健康度模型用于表征电池健康度和电池的可逆锂析出SOC之间的对应关系。
在可选的实施方式中,所述第一确定模块401具体用于对所述待检测电池进行多次脉冲充电,确定每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻和SOC;根据所述脉冲电阻和SOC确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC。
在可选的实施方式中,所述第一确定模块401具体用于每次脉冲充电结束后,获取所述待检测电池的第一电压;每次脉冲充电结束后,获取所述待检测电池静置预设时长后的第二电压;根据所述第一电压、所述第二电压和脉冲充电电流确定所述待检测电池的脉冲电阻。
在可选的实施方式中,所述第一确定模块401具体根据每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻和SOC的对应关系构建第一曲线;确定所述第一曲线基于所述待检测电池的脉冲电阻的一阶微分曲线;将所述一阶微分曲线中的第一个峰值对应的SOC作为所述待检测电池的可逆锂析出SOC。
在可选的实施方式中,所述电池健康度确定装置400还包括第三确定模块403,用于根据所述待检测电池的健康度和电池健康度安全阈值确定所述待检测电池是否存在安全隐患。
在可选的实施方式中,所述电池健康度安全阈值通过热箱实验、加速量热实验或过充过放实验中的一种确定。
在可选的实施方式中,所述电池健康度确定装置400还包括第四确定模块404,用于对多个不同健康度的电池进行脉冲阻抗测试,确定所述多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC;根据所述多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和所述多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建所述电池健康度模型。
在可选的实施方式中,所述第四确定模块404具体用于将每个电池对应的可逆锂析出SOC作为横坐标,将每个电池对应的电池健康度作为纵坐标,拟合生成第二曲线,所述第二曲线为所述电池健康度模型。
基于同一发明构思,本申请实施例中还提供一种电池管理系统。请参阅图5,图5为本申请实施例提供的电池管理系统的结构框图。
该电池管理系统500包括:至少一个处理器501,至少一个通信接口502,至少一个存储器503和至少一个总线504。其中,总线504用于实现这些组件直接的连接通信,通信接口502用于与其他节点设备进行信令或数据的通信,存储器503存储有处理器501可执行的机器可读指令。当电池管理系统500运行时,处理器501与存储器503之间通过总线504通信,机器可读指令被处理器501调用时执行如上述电池健康度确定方法。
处理器501可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。上述处理器501可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,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。其可以实现或者执行本申请实施例中公开的各种方法、步骤及逻辑框图。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。
存储器503可以包括但不限于随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),只读存储器(Read Only Memory,ROM),可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory,PROM),可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory,EPROM),电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory,EEPROM)等。
可以理解,图5所示的结构仅为示意,电池管理系统500还可包括比图5中所示更多或者更少的组件,或者具有与图5所示不同的配置。图5中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。
此外,本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,该计算机存储介质上存储有计算机程序,该计算机程序被计算机运行时,执行如上述实施例中的电池健康度确定方法。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露装置和方法,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,所述单元的划分,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,又例如,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通信接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
另外,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网络单元上。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。
再者,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。
需要说明的是,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(Read-Only Memory,ROM)随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
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。
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。
Claims (11)
1.一种电池健康度确定方法,其特征在于,包括:
对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC;
根据所述待检测电池的可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定所述待检测电池的健康度,其中,所述电池健康度模型用于表征电池健康度和电池的可逆锂析出SOC之间的对应关系。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC,包括:
对所述待检测电池进行多次脉冲充电,确定每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻和SOC;
根据所述脉冲电阻和SOC确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻,包括:
每次脉冲充电结束后,获取所述待检测电池的第一电压;
每次脉冲充电结束后,获取所述待检测电池静置预设时长后的第二电压;
根据所述第一电压、所述第二电压和脉冲充电电流确定所述待检测电池的脉冲电阻。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述脉冲电阻和SOC确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC,包括:
根据每次脉冲充电结束后所述待检测电池的脉冲电阻和SOC的对应关系构建第一曲线;
确定所述第一曲线基于所述待检测电池的脉冲电阻的一阶微分曲线;
将所述一阶微分曲线中的第一个峰值对应的SOC作为所述待检测电池的可逆锂析出SOC。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在确定所述待检测电池的健康度之后,所述方法还包括:
根据所述待检测电池的健康度和电池健康度安全阈值确定所述待检测电池是否存在安全隐患。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电池健康度安全阈值通过热箱实验、加速量热实验或过充过放实验中的一种确定。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述电池健康度模型通过如下步骤确定:
对多个不同健康度的电池进行脉冲阻抗测试,确定所述多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC;
根据所述多个不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和所述多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建所述电池健康度模型。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述根据多个所述不同健康度的电池分别对应的可逆锂析出SOC和所述多个不同健康度的电池分别对应的健康度构建所述电池健康度模型,包括:
将每个电池对应的可逆锂析出SOC作为横坐标,将每个电池对应的电池健康度作为纵坐标,拟合生成第二曲线,所述第二曲线为所述电池健康度模型。
9.一种电池健康度确定装置,其特征在于,包括:
第一确定模块,用于对待检测电池进行脉冲阻抗测试,确定所述待检测电池的可逆锂析出SOC;
第二确定模块,用于根据所述待检测电池的可逆锂析出SOC和电池健康度模型确定所述待检测电池的健康度,其中,所述电池健康度模型用于表征电池健康度和电池的可逆锂析出SOC之间的对应关系。
10.一种电池管理系统,其特征在于,所述电池管理系统包括:处理器、存储器和总线;
所述处理器和所述存储器通过所述总线完成相互间的通信;
所述存储器存储有可被所述处理器执行的计算机程序指令,所述处理器调用所述计算机程序指令能够执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
11.一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存储计算机程序指令,所述计算机程序指令被计算机运行时,使所述计算机执行如权利要求1-8中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210969605.6A CN117630707A (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210969605.6A CN117630707A (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117630707A true CN117630707A (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=90023940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210969605.6A Pending CN117630707A (zh) | 2022-08-12 | 2022-08-12 | 电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117630707A (zh) |
-
2022
- 2022-08-12 CN CN202210969605.6A patent/CN117630707A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113138340B (zh) | 电池等效电路模型的建立方法、健康状态估算方法及装置 | |
CN111036575B (zh) | 一种基于温度变化分析的锂离子电池分选方法 | |
CN112051512B (zh) | 一种梯次利用分选方法及储能系统 | |
CN109860739B (zh) | 一种非等容电池组的组配方法、系统、存储介质及装置 | |
CN103579700A (zh) | 一种锂离子电池分选配组方法 | |
CN113625181B (zh) | 换电站内电池系统性能检测方法、电子设备及存储介质 | |
CN113109729B (zh) | 基于加速老化试验与实车工况的车用动力电池soh评估方法 | |
CN113219351A (zh) | 动力电池的监控方法及装置 | |
CN113657360A (zh) | 锂电池健康状态估计方法、装置、设备及可读存储介质 | |
CN108363016B (zh) | 基于人工神经网络的电池微短路定量诊断方法 | |
CN111257770B (zh) | 一种电池包功率估算方法 | |
CN113406523A (zh) | 一种储能电池状态评价方法、装置、电子设备及存储系统 | |
CN116298993A (zh) | 一种电芯内阻异常识别方法、装置及终端设备 | |
CN115327403A (zh) | 基于新能源汽车大数据的动力电池安全性评价方法及装置 | |
CN116142031A (zh) | 电池放电保护方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN114264969A (zh) | 一种电芯自放电性能评估方法及装置 | |
CN114252792A (zh) | 电池包的内短路检测方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN114523878B (zh) | 一种锂离子电池析锂安全预警方法及装置 | |
CN117630707A (zh) | 电池健康度确定方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN116184241A (zh) | 锂电池析锂检测方法、装置及系统 | |
CN113848479B (zh) | 一种融合均衡信息的串联电池组短路及低容量故障诊断方法、系统及设备 | |
CN116068402A (zh) | 新能源汽车锂电池状态预测方法、装置、设备及存储介质 | |
CN113419185B (zh) | 一种锂离子动力蓄电池的单体容量检测方法和系统 | |
CN114300763A (zh) | 基于车云协调的电池内阻异常监测方法、设备及存储介质 | |
CN112578302A (zh) | 一种梯次利用动力电池重组方法、系统、设备和存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |