CN118091468A - 电池的老化测试方法、电池管理系统以及存储介质 - Google Patents

电池的老化测试方法、电池管理系统以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及电池技术领域,提供了一种电池的老化测试方法、电池管理系统以及存储介质,应用于电池管理系统的控制单元,该方法包括:在充电开始之后,将预设时间长度内不变的充电电流值设置为稳态电流值;根据稳态电流值和预设比例值确定测试电流值,根据测试电流值控制电流调控单元向电池进行充电;根据电压采集单元上报的充电电压值确定目标电压值,以及获取充电温度值;根据测试电流值、目标电压值确定电池在充电温度值下的测试内阻值;根据预设的内阻拟合表格、充电温度值和电池上报的电量值,确定电池的拟合内阻值,预设的内阻拟合表为电池在初始状态下进行测量得到的;根据测试内阻值、拟合内阻值和预设的换算公式确定电池的老化程度值。

Description

电池的老化测试方法、电池管理系统以及存储介质
技术领域
本申请涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池的老化测试方法、系统以及存储介质。
背景技术
随着电池技术的发展,电池(例如:锂离子电池)在各行各业获得广泛应用。电池在长期存储过程中和使用过程中,会持续老化,电池的容量保持率也逐步降低。经研究发现,电池的内阻和电池的容量保持率呈现反比关系。因此,对电池的内阻进行测量监控,有助于管理电池的容量保持率,从而提高电池的安全、使用寿命和工作效率。但是,在测量电池的内阻的过程中,不论是测量直流内阻还是测量交流内阻,都需要使用专用设备对电池进行测量,仅适用于电池的研发过程和生产过程,无法在实际用户使用过程中进行测量。近年来,厂商们尝试通过电池管理系统(Battery Management System,BMS),在实际用户使用过程中,对电池的内阻进行测量。但是,上述方法要求BMS采样频率做到毫秒级,对BMS硬件要求较高,一些低成本的BMS甚至只能做到1分钟采样一次,难以平衡测量准确性和测量成本,不适用于大多数工况。
发明内容
本申请提供了一种电池的老化测试方法、电池管理系统以及存储介质,用于对电池的老化情况进行测试,以平衡测试准确性和测试成本,降低对电池进行生命周期管理的难度。
第一方面,本申请实施例提供一种电池的老化测试方法,应用于电池管理系统的控制单元,所述电池管理系统还包括:电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元和电流调控单元,所述电流调控单元用于向电池进行充电,所述方法包括:
在充电开始之后,当检测到所述电流采集单元上报的充电电流值在预设时间长度内保持不变时,将所述预设时间长度内对应的充电电流值设置为稳态电流值;
根据所述稳态电流值和预设比例值确定测试电流值,在预设时间区间内,根据所述测试电流值控制所述电流调控单元向所述电池进行充电;
在所述预设时间区间内,根据所述电压采集单元上报的充电电压值确定目标电压值,以及获取所述温度采集单元上报的充电温度值;
根据所述测试电流值、所述目标电压值确定所述电池在所述充电温度值下的测试内阻值;
根据预设的内阻拟合表格、所述充电温度值和所述电池上报的电量值,确定所述电池的拟合内阻值,所述预设的内阻拟合表为所述电池在初始状态下进行测量得到的;
根据所述测试内阻值和所述拟合内阻值确定所述电池的电阻增长率,根据所述电阻增长率和预设的换算公式确定所述电池的老化程度值。
第二方面,本申请实施例提供一种电池管理系统,所述电池管理系统包括:控制单元、电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元和电流调控单元,所述电流调控单元用于向电池进行充电,所述控制单元用于执行如本申请实施例提供的任意一种所述的电池的老化测试方法。
第三方面,本申请实施例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有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如本申请实施例提供的任一种所述的电池的老化测试方法。
本申请实施例提供一种电池的老化测试方法,应用于电池管理系统的控制单元,电池管理系统还包括:电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元和电流调控单元,电流调控单元用于向电池进行充电,方法包括:在充电开始之后,当检测到电流采集单元上报的充电电流值在预设时间长度内保持不变时,将预设时间长度内对应的充电电流值设置为稳态电流值;根据稳态电流值和预设比例值确定测试电流值,在预设时间区间内,根据测试电流值控制电流调控单元向电池进行充电;在预设时间区间内,根据电压采集单元上报的充电电压值确定目标电压值,以及获取温度采集单元上报的充电温度值;根据测试电流值、目标电压值确定电池在充电温度值下的测试内阻值;根据预设的内阻拟合表格、充电温度值和电池上报的电量值,确定电池的拟合内阻值,预设的内阻拟合表为电池在初始状态下进行测量得到的;根据测试内阻值和拟合内阻值确定电池的电阻增长率,根据电阻增长率和预设的换算公式确定电池的老化程度值。通过上述方法,在充电的过程中,在充电电流持续稳定之后,通过将充电电流的稳态电流值按照预设的比例缩小为测试电流值,并以测试电流值在预设时间区间内持续放电,以得到对应变化的目标电流值,由此计算出电池的测试内阻值,上述过程以预设时间区间作为BMS的采样区间,降低了对BMS的采样精度要求,易于实现,然后再根据预设的内阻拟合表格、充电温度值和电池上报的电量值,确定所述电池的拟合内阻值,最后根据测试内阻值、拟合内阻值和预设的换算公式确定电池的老化程度值,计算过程不需要大模型介入,提高了计算效率,降低了计算资源的需求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,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发明的一些实施例,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一种电池管理系统的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电池的老化测试方法的示意流程图;
图3为本申请实施例提供的一种充电曲线的示意图;
图4为本申请实施例提供的一种内阻拟合表格的生成方法的示意流程图;
图5为本申请实施例提供的一种内阻拟合表格的示意图;
图6为本申请实施例提供的一种电阻增长率与老化程度值与的关系示意图。
具体实施方式
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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
附图中所示的流程图仅是示例说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
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。
常规的电池内阻值获取方法包括:直接测量法和间接计算法。
直接测量法:不论是直流内阻还是交流内阻,都要用专用设备对电池直接测试。直接测量法仅适用于在电池研发、生产过程中进行测试,无法用于电池的实际使用过程。近年来也有一些高精度的BMS采集芯片集成了内阻直接测量功能,但是其成本较高,应用也有一定限制。
间接计算法:一般是从电池实际使用中的放电曲线预测内阻变化。这种方式通常需要工况比较固定,如恒流、恒压的工况,从而获得的稳定电压曲线、电流曲线,进而准确地推算电池地内阻变化。如果工况不稳定,则需要较高的采样精度和特定算法,对BMS硬件要求较高。
考虑到电池的放电工况多种多样,但是充电工况通常比较固定,通常都是固定的充电器,搭配固定的电池充电。所以可以利用充电时相对稳态的环境,在充电时设计短时间的变化电流,引起充电电压的稳定规律变化,从而预测电池内阻地增长情况。
请参阅图1,图1展示了本申请实施例提供的一种电池管理系统的示意图。如图1所示,电池管理系统100包括控制单元11、电压采集单元12、电流采集单元13、温度采集单元14和电流调控单元15。控制单元11分别与电压采集单元12、电流采集单元13、温度采集单元14、电流调控单元15电性连接,电流调控单元15分别与外部供电装置40、电池50连接。电压采集单元12用于获取电池50充电过程中的充电电压值。电流采集单元13用于获取电池50充电过程中的充电电流值。温度采集单元14用于获取电池50充电过程中的充电温度值。电流调控单元15用于输入外部供电装置40的电信号,并对外部供电装置40的电信号进行降压后对电池50输出充电电流。控制单元11用于管理充电过程。
需要说明的是,如图1所示的电池管理系统100可以是充电设备的BMS。
请参阅图2,图2展示了本申请实施例提供的一种电池的老化测试方法的示意流程图。如图2所示的电池的老化测试方法应用于电池管理系统的控制单元11,具体步骤包括:S101-S106。
S101、在充电开始之后,当检测到电流采集单元13上报的充电电流值在预设时间长度内保持不变时,将预设时间长度内对应的充电电流值设置为稳态电流值。
示例性地,在充电开始之后,电池管理系统的电流调控单元15向电池50输出充电电流,充电电流在一段时间之后达到稳态,即充电电流在一段时间之后不再变化。为了确定稳态时的充电电流值,需要通过电流采集单元13对充电过程中的充电电流值进行持续获取,并将获取的充电电流值的数据发送至控制单元11。控制单元11检测到充电电流值在预设时间长度内保持不变时,可认为充电电流值已经达到了稳态,将预设时间长度内对应的充电电流值设置为稳态电流值。
在充电过程中,通过充电电流值确定充电过程已经达到稳定状态,在稳定状态下的进行电池50内阻测量,有利于提高内阻的测量精度。
S102、根据稳态电流值和预设比例值确定测试电流值,在预设时间区间内,根据测试电流值控制电流调控单元15向电池50进行充电。
示例性的,电流调控单元15的充电电流值达到稳态之后,切换为预设比例值的测试电流值,预设比例值小于1。切换为测试电流值之后,会引起充电电压的回落。在这个过程中,充电电流值和充电电压值的曲线如图3所示。
请参阅图3,图3展示本申请实施例提供的一种充电曲线的示意图。如图3所示,充电电流值为,测试电流值为/>
在一些实施例中,预设比例值为:0-90%。
通常,与/>的相差幅度越大,引起的电压回落越大,/>能够满足电压回落幅度大于电压采集模块的电压采集误差。/>的大小满足:/>。如果电压采集模块的误差较大,需要的/>尽量小,这样,能够提高电压的回落幅度。
在一些实施例中,充电电流值的切换方法包括:1、 控制单元11执行内置控制程序,控制电流调控单元15实现;2、控制单元11与电池50进行通信,在电池50侧控制充电MOS管的输出电流实现;3、 控制单元11与电池50进行通信,通过控制单元11控制电池50暂时关闭充电MOS管,即=0。
在一些实施例中,预设时间区间的时间长度为:3s-60s。预设时间区间可以短一些,从而减少对整体充电效率的影响。在一个实施例中,预设时间区间为30s,经过实测,增设测试电流值的充电时间,与不增设测试电流值的充电时长相比较增加81s,对整体的充电效率影响较小。
S103、在预设时间区间内,根据电压采集单元12上报的充电电压值确定目标电压值,以及获取温度采集单元14上报的充电温度值。
示例性的,如图3所示,充电电压值为,目标电压值为/>。在电流从/>切换为/>,/>逐渐回落,电压采集单元12将采集到的充电电压值发送值控制单元11,控制单元11在预设时间区间内持续检测充电电压值,根据充电电压值确定目标电压值。
在一些实施例中,控制单元11在用于执行根据电压采集单元12上报的充电电压值确定目标电压值,具体用于执行:在预设时间区间内,将最小的充电电压值确定为目标电压值。
在预设时间区间内控制单元11还需要获取温度采集单元14上报的充电温度值,以判断电池50当前的充电环境。温度采集单元14可设置在电池管理系统的外壳上,用于采集电池管理系统附近的环境温度。
通过上述过程,收集稳定状态下的充电数据,通过上述过程收集充电数据,能够更精准地计算出电池50的内阻。
S104、根据测试电流值、目标电压值确定电池50在充电温度值下的测试内阻值。
示例性的,测试内阻值的计算公式为:,其中,为测试内阻值。
S105、根据预设的内阻拟合表格、充电温度值和电池50上报的电量值,确定电池50的拟合内阻值,预设的内阻拟合表为电池50在初始状态下进行测量得到的。
示例性的,在计算电池50的老化状态时,不同的电池50的初始数据不同,需要将这个初始数据考虑进去,由此,需要确定电池50的初始内阻值。电池50在出厂之后,在专用设备的测量下,会测试多种温度值、多种电量值下的初始电阻值,但是,这些初始电阻值的数量有限,难以一一对应实际应用情况中的条件。因此,需要根据这些初始电阻值进行拟合补充,从而得到更多温度值、更多电量值下的拟合电阻值。
由拟合电阻值、充电温度值和电量值构成的表格为内阻拟合表格。内阻拟合表格由训练好的机器学习模型生成的。训练好的机器学习模型根据预设的充电温度值和预设的和电量值生成的拟合内阻值。
在一些实施例中,请参阅图4,图4展示了本申请实施例提供的一种内阻拟合表格的生成方法的示意流程图。如图4所示的内阻拟合表格的生成方法,应用在控制单元11执行根据预设的内阻拟合表格、充电温度值和电池50上报的电量值之前,该生成方法的具体步骤包括:S1051-S1058。
S1051、获取处于初始状态的电池50的出厂测试数据,出厂测试数据包括:处于初始状态的电池50在多种预设电量值、多种预设温度值下的测量内阻值,和测量内阻值与多个预设电量值、多种预设温度值之间的对应关系。
示例性的,电池50在出厂时,未被使用,处于初始状态。通过专用设备对初始状态的电池50进行测量,在多种预设电量值、多种预设温度值下测量电池50的测量内阻值,并根据测量内阻值与多种预设电量值、多种预设温度值生成出厂测试数据,出厂测试数据可以是一个数据表格。
S1052、将出厂测试数据输入机器学习模型,根据第一对应关系、第二对应关系分别对出厂测试数据进行特征提取,得到多个第一特征矩阵和多个第二特征矩阵,其中,第一对应关系为:在任一个预设电量值下,测量内阻值与预设温度值的对应关系,第二对应关系为:在任一个预设温度值下,测量内阻值与预设电量值的对应关系。
示例性的,机器学习模型为对抗生成网络模型(Generative Adversarial Net,GAN),对抗生成网络模型包括一个生成器和一个判别器。因此,需要两份数据分别对生成器和判别器进行训练。
在构建训练数据集时,根据第一对应关系提取生成器所需的训练数据集,根据第二关系提取判别器所需的训练数据集。第一对应关系为:在任一个预设电量值下,测量内阻值与预设温度值的对应关系,第二对应关系为:在任一个预设温度值下,测量内阻值与预设电量值的对应关系。预设电量值、预设温度值可以通过不同的粒度选择的。
通过第一对应关系提取的数据,每一个预设电量值对应一个第一特征矩阵,第一特征矩阵为三维的,三个维度分别以预设电量值、预设温度值和测量内阻值定义。通过第二对应关系提取的数据,每一个预设温度值对应一个第二特征矩阵,第二特征矩阵为三维的,三个维度分别以预设电量值、预设温度值和测量内阻值定义。
通过上述机制得到的第一特征矩阵和第二特征矩阵,既可以确保数据的正确性,又能够分别用于训练生成器和判别器作为对照组。
S1053、在第一特征矩阵添加随机噪声,得到第三特征矩阵。
示例性的,为了让生成器能够在错杂的数据中找到第一特征矩阵的本质特征,需要对第一特征矩阵进行扰乱,具体地,向第一特征矩阵中加入随机噪声,生成第三特征矩阵。
通过上述噪声添加机制,不能能够让生成器学习倒第一特征矩阵中的特征,也能够模拟现实情况下的各种不确定条件,从而更好地训练生成器。
S1054、通过第三特征矩阵训练机器学习模型的生成器,以使生成器输出测试补充数据,并将测试补充数据转化为第四特征矩阵。
示例性的,生成器经过训练之后,能够生成测试补充数据,测试补充数据包括:在每一个预设电量值下,补充的不同预设温度值对应的拟合电阻值。生成器生成的数据都不是实际测量得到的。
为了验证测试补充数据的准确率,需要将测试补充数据输入判别器进行判别,以此来验证生成器的准确率。在将测试补充数据输入判别器之前,需要将测试补充数据矩阵化,具体地,每一个预设电量值对应一个第四特征矩阵,第四特征矩阵为三维的,三个维度分别以预设电量值、预设温度值和测量内阻值定义。
S1055、将第二特征矩阵和第四特征矩阵输入机器学习模型的判别器,通过第二特征矩阵训练判别器,以使训练好的判别器根据第四特征矩阵向训练好的生成器输出误差参数。
示例性的,通过第二特征矩阵训练机器学习模型的判别器,判别器在训练好之后,生成判别补充数据,判别补充数据包括:在每一个预设温度值下,补充的不同预设电量值对应的拟合电阻值,判别器是根据实际测量的数据进行训练的,因此,准确性高于生成器。
训练好的判别器,根据判别补充数据对第四特征矩阵进行验证,寻找出第四判别矩阵中的误差参数。
这样,生成器在固定的预设电量值下,补充不同的预设温度值对应的拟合内阻值。判别器在固定的预设温度值,补充不同的预设电量值对应的拟合内阻值。判别器根据判别补充数据判断测试补充数据是否正确,以及输出测试补充数据的错误特征,生成误差参数,以辅助生成器继续训练。
S1056、通过误差参数和第三特征矩阵继续训练生成器。
示例性的,生成器和判别器是分开训练的,两者之间并不直接传递训练参数。因此,判别器是通过误差参数辅助生成器进行训练。
生成器根据误差参数和第三特征矩阵继续进行训练,根据误差参数学习判别器的判别逻辑,以生成准确性更高的测试补充数据。
S1057、在判别器的损失函数达到预设的收敛条件时,停止训练生成器,得到训练好的生成器。
示例性的,预设的收敛条件为:测试补充数据和判别补充数据的相似度达到预设相似值,例如,预设相似值为99.8%。在判别器判断测试补充数据达到预设相似值时,同时停止对判别器和生成器进行训练,得到训练好的生成器。
S1058、向训练好的生成器输入数据粒度,以使训练好的生成器输出预设的内阻拟合表格,数据粒度包括温度值粒度和电量值粒度。
示例性的,根据不同的数据精度要求设置不同的数据粒度,数据粒度包括温度值粒度和电量值粒度,数据粒度越小,数据精度越高,数据粒度越大,数据精度越低。训练好的生成器根据数据粒度输出预设的内阻拟合表格。
请参阅图5,图5展示了本申请实施例提供的一种内阻拟合表格的示意图。如图5所示,内阻拟合表格包括了:在温度值为0℃、10℃、25℃和45℃的情况下,以及电量值为5%、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%的情况下,对应的拟合内阻值。
通过将机器学习模型的训练过程独立出来,仅将训练好的机器学习模型的生成内阻拟合表格用于控制单元11,不需要控制单元11获取拟合内阻值时进行过多的运算,提高了拟合内阻值的获取效率,减少了计算资源的需求。
S106、根据测试内阻值和拟合内阻值确定电池50的电阻增长率,根据电阻增长率和预设的换算公式确定电池50的老化程度值。
在一些实施例中,根据测试内阻值和拟合内阻值确定电池50的电阻增长率,包括:将测试内阻值减去拟合内阻值,得到电池50的内阻差值;将内阻差值除以拟合内阻值,得到电阻增长率。电阻增长率的计算公式为:
其中,A为电阻增长率,为测试内阻值,/>为拟合内阻值。
在一些实施例中,预设的换算公式的具体公式为:
其中,L为老化程度值。
请参阅图6,图6展示了本申请实施例提供的一种电阻增长率与老化程度值与的关系示意图。
通过上述方法,在充电的过程中,在充电电流持续稳定之后,通过将充电电流的稳态电流值按照预设的比例缩小为测试电流值,并以测试电流值在预设时间区间内持续放电,以得到对应变化的目标电流值,由此计算出电池50的测试内阻值,上述过程以预设时间区间作为BMS的采样区间,降低了对BMS的采样精度要求,易于实现,然后再根据预设的内阻拟合表格、充电温度值和电池50上报的电量值,确定所述电池50的拟合内阻值,最后根据测试内阻值、拟合内阻值和预设的换算公式确定电池50的老化程度值,计算过程不许要大模型直介入,提高了计算效率,降低了计算资源的需求。
本申请实施例提供一种电池管理系统,如图1所示,电池管理系统100包括:控制单元11、电压采集单元12、电流采集单元13、温度采集单元14和电流调控单元15,电流调控单元15用于向电池50进行充电,控制单元11用于执行如本申请实施例中任意一种的电池的老化测试方法。
本申请实施例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有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如本申请实施例中任一种所述的电池的老化测试方法。
应当理解的是,处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(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。
示例性的,在一个实施例中,所述处理器用于运行存储在存储器中的计算机程序,以实现如下步骤:在充电开始之后,当检测到电流采集单元13上报的充电电流值在预设时间长度内保持不变时,将预设时间长度内对应的充电电流值设置为稳态电流值。根据稳态电流值和预设比例值确定测试电流值,在预设时间区间内,根据测试电流值控制电流调控单元15向电池50进行充电。在预设时间区间内,根据电压采集单元12上报的充电电压值确定目标电压值,以及获取温度采集单元14上报的充电温度值。根据测试电流值、目标电压值确定电池50在充电温度值下的测试内阻值。根据预设的内阻拟合表格、充电温度值和电池50上报的电量值,确定电池50的拟合内阻值,预设的内阻拟合表为电池50在初始状态下进行测量得到的。根据测试内阻值和拟合内阻值确定电池50的电阻增长率,根据电阻增长率和预设的换算公式确定电池50的老化程度值。
在一些实施例中,处理器用于实现根据电压采集单元12上报的充电电压值确定目标电压值时,具体用于实现:在预设时间区间内,将最小的充电电压值确定为目标电压值。
在一些实施例中,预设比例值为:0-90%。
在一些实施例中,预设时间区间的时间长度为:3s-60s。
在一些实施例中,处理器在用于实现根据预设的内阻拟合表格、充电温度值和电池50上报的电量值之前,还具体用于实现:获取处于初始状态的电池50的出厂测试数据,出厂测试数据包括:处于初始状态的电池50在多种预设电量值、多种预设温度值下的测量内阻值,和测量内阻值与多个预设电量值、多种预设温度值之间的对应关系。将出厂测试数据输入机器学习模型,根据第一对应关系、第二对应关系分别对出厂测试数据进行特征提取,得到多个第一特征矩阵和多个第二特征矩阵,其中,第一对应关系为:在任一个预设电量值下,测量内阻值与预设温度值的对应关系,第二对应关系为:在任一个预设温度值下,测量内阻值与预设电量值的对应关系。在第一特征矩阵添加随机噪声,得到第三特征矩阵。通过第三特征矩阵训练机器学习模型的生成器,以使生成器输出测试补充数据,并将测试补充数据转化为第四特征矩阵。将第二特征矩阵和第四特征矩阵输入机器学习模型的判别器,通过第二特征矩阵训练判别器,以使训练好的判别器根据第四特征矩阵向训练好的生成器输出误差参数。通过误差参数和第三特征矩阵继续训练生成器。在判别器的损失函数达到预设的收敛条件时,停止训练生成器,得到训练好的生成器。向训练好的生成器输入数据粒度,以使训练好的生成器输出预设的内阻拟合表格,数据粒度包括温度值粒度和电量值粒度。
在一些实施例中,处理器在用于实现根据测试内阻值和拟合内阻值确定电池50的电阻增长率时,具体用于实现:将测试内阻值减去拟合内阻,得到电池50的内阻差值;将内阻差值除以拟合内阻值,得到电阻增长率。
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 (8)

1.一种电池的老化测试方法,其特征在于,应用于电池管理系统的控制单元,所述电池管理系统还包括:电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元和电流调控单元,所述电流调控单元用于向电池进行充电,所述方法包括:
在充电开始之后,当检测到所述电流采集单元上报的充电电流值在预设时间长度内保持不变时,将所述预设时间长度内对应的充电电流值设置为稳态电流值;
根据所述稳态电流值和预设比例值确定测试电流值,在预设时间区间内,根据所述测试电流值控制所述电流调控单元向所述电池进行充电;
在所述预设时间区间内,根据所述电压采集单元上报的充电电压值确定目标电压值,以及获取所述温度采集单元上报的充电温度值;
根据所述测试电流值、所述目标电压值确定所述电池在所述充电温度值下的测试内阻值;
根据预设的内阻拟合表格、所述充电温度值和所述电池上报的电量值,确定所述电池的拟合内阻值,所述预设的内阻拟合表为所述电池在初始状态下进行测量得到的;
根据所述测试内阻值和所述拟合内阻值确定所述电池的电阻增长率,根据所述电阻增长率和预设的换算公式确定所述电池的老化程度值。
2.如权利要求1所述的电池的老化测试方法,其特征在于,在所述根据预设的内阻拟合表格、所述充电温度值和所述电池上报的电量值之前,所述方法还包括:
获取处于所述初始状态的电池的出厂测试数据,所述出厂测试数据包括:处于所述初始状态的电池在多种预设电量值、多种预设温度值下的测量内阻值,和所述测量内阻值与多个所述预设电量值、多种所述预设温度值之间的对应关系;
将所述出厂测试数据输入机器学习模型,根据第一对应关系、第二对应关系分别对所述出厂测试数据进行特征提取,得到多个第一特征矩阵和多个第二特征矩阵,其中,所述第一对应关系为:在任一个所述预设电量值下,所述测量内阻值与所述预设温度值的对应关系,所述第二对应关系为:在任一个所述预设温度值下,所述测量内阻值与所述预设电量值的对应关系;
在所述第一特征矩阵添加随机噪声,得到第三特征矩阵;
通过所述第三特征矩阵训练所述机器学习模型的生成器,以使所述生成器输出测试补充数据,并将所述测试补充数据转化为第四特征矩阵;
将所述第二特征矩阵和所述第四特征矩阵输入所述机器学习模型的判别器,通过所述第二特征矩阵训练所述判别器,以使训练好的所述判别器根据所述第四特征矩阵向训练好的所述生成器输出误差参数;
通过所述误差参数和所述第三特征矩阵继续训练所述生成器;
在所述判别器的损失函数达到预设的收敛条件时,停止训练所述生成器,得到训练好的生成器;
向所述训练好的生成器输入数据粒度,以使所述训练好的生成器输出所述预设的内阻拟合表格,所述数据粒度包括温度值粒度和电量值粒度。
3.如权利要求1所述的电池的老化测试方法,其特征在于,根据所述测试内阻值和所述拟合内阻值确定所述电池的电阻增长率,包括:
将所述测试内阻值减去所述拟合内阻,得到所述电池的内阻差值;
将所述内阻差值除以所述拟合内阻值,得到所述电阻增长率。
4.如权利要求1所述的电池的老化测试方法,其特征在于,根据所述电压采集单元上报的充电电压值确定目标电压值,包括:
在所述预设时间区间内,将最小的所述充电电压值确定为目标电压值。
5.如权利要求1所述的电池的老化测试方法,其特征在于,所述预设比例值为:0-90%。
6.如权利要求1所述的电池的老化测试方法,其特征在于,所述预设时间区间的时间长度为:3s-60s。
7.一种电池管理系统,其特征在于,所述电池管理系统包括:控制单元、电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元和电流调控单元,所述电流调控单元用于向电池进行充电,所述控制单元用于执行如权利要求1-6中任意一种所述的电池的老化测试方法。
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存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现如权利要求1至6中任一种所述的电池的老化测试方法。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050110466A1 (en) * 2003-11-26 2005-05-26 Toyo System Co., Ltd. Method and apparatus for confirming the charge amount and degradation state of a battery, a storage medium, an information processing apparatus, and an electronic apparatus
US20160097819A1 (en) * 2013-05-23 2016-04-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Battery Control Device
WO2018126901A1 (zh) * 2017-01-05 2018-07-12 中兴通讯股份有限公司 电池健康状态检测方法及装置
US20210349155A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-11 Zitara Technologies, Inc. Battery analysis system and method
CN113884883A (zh) * 2021-10-19 2022-01-04 合肥国轩高科动力能源有限公司 锂离子电池循环中直流内阻的校正方法及装置
CN116381541A (zh) * 2023-06-05 2023-07-04 苏州时代华景新能源有限公司 一种储能锂电池系统的健康评估方法及系统
CN116482557A (zh) * 2023-03-20 2023-07-25 阿里巴巴(中国)有限公司 一种基于电池内阻的电池管理方法、装置、电子设备及介质
US20230366937A1 (en) * 2022-05-11 2023-11-16 Univerza V Ljubljani Computer-implemented method for diagnosing states of a battery
CN117217324A (zh) * 2022-05-30 2023-12-12 华为技术有限公司 一种模型训练方法以及相关设备

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050110466A1 (en) * 2003-11-26 2005-05-26 Toyo System Co., Ltd. Method and apparatus for confirming the charge amount and degradation state of a battery, a storage medium, an information processing apparatus, and an electronic apparatus
US20160097819A1 (en) * 2013-05-23 2016-04-07 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Battery Control Device
WO2018126901A1 (zh) * 2017-01-05 2018-07-12 中兴通讯股份有限公司 电池健康状态检测方法及装置
US20210349155A1 (en) * 2020-05-07 2021-11-11 Zitara Technologies, Inc. Battery analysis system and method
CN113884883A (zh) * 2021-10-19 2022-01-04 合肥国轩高科动力能源有限公司 锂离子电池循环中直流内阻的校正方法及装置
US20230366937A1 (en) * 2022-05-11 2023-11-16 Univerza V Ljubljani Computer-implemented method for diagnosing states of a battery
CN117217324A (zh) * 2022-05-30 2023-12-12 华为技术有限公司 一种模型训练方法以及相关设备
CN116482557A (zh) * 2023-03-20 2023-07-25 阿里巴巴(中国)有限公司 一种基于电池内阻的电池管理方法、装置、电子设备及介质
CN116381541A (zh) * 2023-06-05 2023-07-04 苏州时代华景新能源有限公司 一种储能锂电池系统的健康评估方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王宇鹏: "基于内阻与开路电压差联合法的铅酸蓄电池SOC估计", 《科技与企业》, no. 8, 22 April 2015 (2015-04-22), pages 186 *

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