一种电池寿命终止阶段功率的设定方法、装置及相关产品

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别是涉及一种电池寿命终止阶段功率的设定方法、装置及相关产品。

背景技术

电池电芯的功率会随着使用时长的增加而降低。如果在电芯后期仍按照寿命初期(Beginning of Life,BOL)的功率使用电芯，容易产生安全隐患。为了安全使用电池，需要在电池管理系统(Battery Management System,BMS)设定了功率的最大值和最小值，其中功率最大值对应于BOL的功率，功率最小值对应于电池寿命终止阶段(End of Life,EOL)功率。

当前，EOL功率一般是通过电芯的经验值或该款电芯的典型值进行预估后设定。预估出的EOL功率与真实情况存在较大偏差，因此设定的EOL功率的准确性不足，影响电芯的有效使用。

发明内容

基于上述问题，本申请提供了一种电池寿命终止阶段功率的设定方法、装置及相关产品，以提升设定的EOL功率的准确性。

本申请实施例公开了如下技术方案：

第一方面，本申请提供了一种电池寿命终止阶段功率的设定方法，包括：

从目标电池的多个电芯中筛选出参照电芯，所述参照电芯的耐久性能差于平均水平；

对所述参照电芯进行耐久测试，并在测试阶段对所述参照电芯的功率及内阻进行测量，获得在参照电芯到达寿命终止阶段之前的内阻变化数据和功率变化数据；

利用所述内阻变化数据和所述功率变化数据获得所述参照电芯的功率偏差；

利用所述内阻变化数据获得所述参照电芯在寿命终止阶段的预测功率；

利用所述功率偏差对所述预测功率进行修正，将修正后的功率设定为所述目标电池的寿命终止阶段的功率。

可选地，所述利用所述内阻变化数据和所述功率变化数据获得所述参照电芯的功率偏差，包括：

根据所述内阻变化数据预估得到所述参照电芯的功率第一变化曲线，根据所述功率变化数据形成所述参照电芯的功率第二变化曲线；

根据所述功率第一变化曲线和所述功率第二变化曲线获得所述参照电芯的功率偏差。

可选地，所述根据所述内阻变化数据预估得到所述参照电芯的功率第一变化曲线，包括：

根据内阻变化数据以及内阻与功率的关系估测所述参照电芯到达寿命终止阶段之前的功率，得到与所述内阻变化数据对应的功率估测数据；

利用所述功率估测数据拟合形成所述参照电芯的功率第一变化曲线。

可选地，所述利用所述内阻变化数据获得所述参照电芯在寿命终止阶段的预测功率，包括：

根据所述内阻变化数据的内阻增长率预测所述参照电芯在寿命终止阶段的内阻；

根据预测的所述参照电芯在寿命终止阶段的内阻，以及所述内阻与功率的关系，获得所述参照电芯在寿命终止阶段的预测功率。

可选地，所述对所述参照电芯进行耐久测试，并在测试阶段对所述参照电芯的功率及内阻进行测量，包括：

对所述参照电芯进行循环实验测试或者存储实验测试，在测试阶段间隔对所述参照电芯进行混合动力脉冲能力特性HPPC测试。

可选地，所述从目标电池的多个电芯中筛选出参照电芯，包括：

获得所述多个电芯的容量正态分布数据和所述多个电芯的内阻正态分布数据；

根据所述容量正态分布数据筛选出容量分布在μ

将所述第一电芯集合和所述第二电芯集合中重合的电芯作为所述参照电芯。

第二方面，本申请提供了一种电池寿命终止阶段功率的设定装置，包括：

筛选模块，用于从目标电池的多个电芯中筛选出参照电芯，所述参照电芯的耐久性能差于平均水平；

测试模块，用于对所述参照电芯进行耐久测试，并在测试阶段对所述参照电芯的功率及内阻进行测量，获得在参照电芯到达寿命终止阶段之前的内阻变化数据和功率变化数据；

功率偏差计算模块，用于利用所述内阻变化数据和所述功率变化数据获得所述参照电芯的功率偏差；

EOL功率预测模块，用于利用所述内阻变化数据获得所述参照电芯在寿命终止阶段的预测功率；

修正模块，用于利用所述功率偏差对所述预测功率进行修正；

设定模块，用于将修正后的功率设定为所述目标电池的寿命终止阶段的功率。

可选地，所述功率偏差计算模块，包括：

曲线第一形成单元，用于根据所述内阻变化数据预估得到所述参照电芯的功率第一变化曲线；

曲线第二形成单元，用于根据所述功率变化数据形成所述参照电芯的功率第二变化曲线；

功率偏差计算单元，用于根据所述功率第一变化曲线和所述功率第二变化曲线获得所述参照电芯的功率偏差。

第三方面，本申请提供了一种电池寿命终止阶段功率的设定设备，包括处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于根据所述计算机程序执行第一方面提供的电池寿命终止阶段功率的设定方法。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如第一方面提供的电池寿命终止阶段功率的设定方法。

相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：

本申请提供的电池寿命终止阶段功率的设定方法包括：从目标电池的多个电芯中筛选出耐久性能差于平均水平的参照电芯；对参照电芯进行耐久测试，并在测试阶段对参照电芯的功率及内阻进行测量，获得在参照电芯到达寿命终止阶段之前的内阻变化数据和功率变化数据；利用内阻变化数据和功率变化数据获得参照电芯的功率偏差，利用内阻变化数据获得参照电芯在寿命终止阶段的预测功率。由于预测功率是根据内阻变化数据来预测得到的，相比于实测的功率在准确性上存在不足，因此此前获得的功率偏差可以用来修正预测功率，弥补预测功率相对于参照电芯EOL阶段真实功率准确性不足的问题。电池在整车的性能表现取决于耐久性能较差的电芯，由于参照电芯的耐久性能差于平均水平，以修正后的参照电芯EOL功率为基础设定目标电池的EOL功率，相比现有技术，也能够提升所设定的EOL功率的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，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寿命终止阶段功率的设定方法流程图；

图2为一种功率第一变化曲线和功率第二变化曲线的示意图；

图3为另一种功率第一变化曲线和功率第二变化曲线的示意图；

图4为一种参照电芯在EOL阶段的预测功率示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电池寿命终止阶段功率的设定装置结构示意图。

具体实施方式

正如前文描述，目前通常根据典型电芯(一般指平均水平的电芯)的EOL功率来设置电池的EOL功率。由于一些工况下整车性能取决于耐久性能差的电芯，因此根据典型电芯设置电池EOL功率常常与真实使用场景不匹配，准确性不足，导致设置EOL功率后，电池的使用效果不佳。

为解决以上问题，发明人经过研究提供了一种电池寿命终止阶段功率的设定方法、装置及相关产品。在本申请技术方案中，根据耐久性能差于平均水平的参照电芯的测试表现来设置电池EOL功率，使设置的EOL功率相比于依据典型电芯设置的EOL功率更加准确。此外，在设置EOL功率之前，结合以内阻为依据预测出的功率与实测功率的偏差来修正以内阻预测出的参照电芯EOL功率，使设定出的EOL功率与功率真实值更加逼近。如此也进一步地提升了所设定的电池EOL功率的准确性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅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。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种电池寿命终止阶段功率的设定方法的流程图。如图1所示，电池EOL功率的设定方法包括：

步骤101：从目标电池的多个电芯中筛选出参照电芯，参照电芯的耐久性能差于平均水平。

参照电芯的耐久性能通常与电芯出厂时的容量和内阻相关。一般而言，一批同样规格的电芯中，电芯的容量越低，内阻越高，其耐久性能在同批次生产的电芯中表现越差。因此，在挑选参照电芯时，可以依据电芯的容量和内阻进行挑选。

本步骤具体实现时，可以依据预设的筛选标准来筛选出参照电芯。作为一示例，筛选标准是出厂电芯的容量最小且内阻最大。

作为另一示例，筛选标准是正态分布的3倍标准差原则。对于正态分布的数据，如果数值在标准差与3倍标准差之差以下，或者在标准差与3倍标准差之和以上，通常被视为误差数据应当剔除。在该示例的具体实现中：

获得多个电芯的容量正态分布数据和多个电芯的内阻正态分布数据；根据容量正态分布数据筛选出容量分布在μ

步骤102：对参照电芯进行耐久测试，并在测试阶段对参照电芯的功率及内阻进行测量，获得在参照电芯到达寿命终止阶段之前的内阻变化数据和功率变化数据。

目前耐久测试的手段包括多种。例如进行循环实验或者存储实验的测试。耐久测试的过程中，随着电芯的使用，其功率和内阻可能发生持续的变化。为了准确监测该变化，可以在测试阶段定期或不定期地进行功率测量和内阻测量。

测量时，可以停止耐久测试，单次测量完成后继续进行耐久测试。作为示例，在参照电芯到达EOL之前，需要进行2000次循环实验。每循环200次作为测试阶段的一个间隔，停下进行混合动力脉冲能力特性(Hybrid Pulse Power Characteristic,HPPC)测试。由于HPPC测试属于电池测试领域比较成熟的技术，此处不做过多介绍。在一轮HPPC测试后，继续开始后200次的循环。如此往复能够得到10组功率数据和10组内阻数据。这些功率数据和内阻数据在测试过程中呈现出一定的变化趋势，不是固定不变的，因此后文中将HPPC测试获得的功率数据统称为功率变化数据，将HPPC测试获得的内阻数据统称为内阻变化数据。需要说明的是，实测参照电池在耐久测试过程中的功率和内阻的方式不局限于HPPC测试。此处对于实测方式不做具体的限制。

步骤103：利用内阻变化数据和功率变化数据获得参照电芯的功率偏差。

作为本步骤的一种可能的实现方式，由于电芯的内阻和功率存在关联，因此步骤102获得的内阻变化数据可以作为对估测数据基础估测相应时间的功率变化，从而形成一条以内阻变化数据估测出的参照电芯的功率曲线。为了便于区分，本申请实施例中将以内阻变化数据估测形成的功率曲线称为功率第一变化曲线。

电芯的内阻与功率存在关联关系，该关联关系可以通过预先标定获得。内阻与功率成反比。为获得功率第一变化曲线，具体地，此过程可以包括：根据内阻变化数据预估得到参照电芯的功率第一变化曲线，包括：

根据内阻变化数据以及内阻与功率的关系估测参照电芯到达寿命终止阶段之前的功率，得到与内阻变化数据对应的功率估测数据。这些功率估测数据是一些分散的数据点。利用功率估测数据进行拟合，便可以形成一条曲线，作为参照电芯的功率第一变化曲线。

此外，在步骤102还实测获得了一系列的功率变化数据，这些数据也可以用来形成一条功率变化曲线，为便于区分，本申请实施例中将此功率变化曲线称为功率第二变化曲线。功率第一变化曲线与功率第二变化曲线的横轴统一，均为功率；功率第一变化曲线与功率第二变化曲线的纵轴统一，均为次数或者均为时间。

在已得两条功率变化曲线的基础上，可以根据这两条功率变化曲线得到参照电芯的功率偏差。作为一种可能的实现方式，将功率第一变化曲线与功率第二变化曲线的纵坐标值对应相减得到参照电芯的功率偏差。

图2示意了两条曲线，其中曲线s1表示功率第一变化曲线，曲线s2表示功率第二变化曲线。在图2的示例中，对于曲线s1和曲线s2，当横坐标相同时曲线s1的纵坐标值大于曲线s2的纵坐标值。需要说明的是，在具体实现时还可能出现曲线s1的纵坐标值小于曲线s2的纵坐标值的情况，参见图3所示。在图2和图3中，P

由于功率第一变化曲线是以内阻变化数据为基础估测得到的，而功率第二变化曲线是依据实测的功率变化数据形成的，估测效果相比于真实值存在差距，因此根据功率第一变化曲线和功率第二变化曲线得到的参照电芯的功率偏差，表示估测的功率相比于实测功率的偏差。该功率偏差可以用于修正以内阻预测的该参照电芯EOL阶段功率，使修正后的结果更加逼近真实测量值。

步骤104：利用内阻变化数据获得参照电芯在寿命终止阶段的预测功率。

内阻在耐久试验过程中持续变化，由于前期在步骤102实测获得了一系列的内阻变化数据，因此，可以结合内阻变化数据的增长率来预测未被实测的EOL阶段的内阻。随着内阻变化数据的不断累积，预测的EOL阶段的内阻也会逐渐趋于准确。前面提到，参照电芯的内阻和功率存在联系，因此可以理解为将实测的内阻变化数据和预测的EOL阶段内阻形成了一条内阻曲线，再以此内阻曲线为依据，结合内阻与功率的关系对应地获得了一条功率曲线。该功率曲线的示意图可以参见图4所示的曲线s1及其延长线。图4中，在曲线s1基础上对内阻进行预测并估测出的功率用曲线s1的虚线延长线表示，P

步骤105：利用功率偏差对预测功率进行修正，将修正后的功率设定为目标电池的寿命终止阶段的功率。

如果功率偏差是依据曲线s1与曲线s2的纵坐标差值获得的，则可以用预测功率减去功率偏差，得到的差值作为修正后的功率。如果功率偏差是依据曲线s2和曲线s1的纵坐标差值获得的，则可以用预测功率加上功率偏差，得到的和作为修正后的功率。

以上即为本申请实施例提供的电池寿命终止阶段功率的设定方法。该方法包括：从目标电池的多个电芯中筛选出耐久性能差于平均水平的参照电芯；对参照电芯进行耐久测试，并在测试阶段对参照电芯的功率及内阻进行测量，获得在参照电芯到达寿命终止阶段之前的内阻变化数据和功率变化数据；利用内阻变化数据和功率变化数据获得参照电芯的功率偏差，利用内阻变化数据获得参照电芯在寿命终止阶段的预测功率。由于预测功率是根据内阻变化数据来预测得到的，相比于实测的功率在准确性上存在不足，因此此前获得的功率偏差可以用来修正预测功率，弥补预测功率相对于参照电芯EOL阶段真实功率准确性不足的问题。电池在整车的性能表现取决于耐久性能较差的电芯，由于参照电芯的耐久性能差于平均水平，以修正后的参照电芯EOL功率为基础设定目标电池的EOL功率，相比现有技术，也能够提升所设定的EOL功率的准确性。

在前述方法实施例的基础上，相应地，本申请实施例还提供了一种电池寿命终止阶段功率的设定装置。以下结合实施例和附图对此装置的具体实现进行说明。

参见图5，该图为本申请实施例提供的一种电池寿命终止阶段功率的设定装置的结构示意图。如图5所示，电池EOL功率的设定装置500包括：

筛选模块501，用于从目标电池的多个电芯中筛选出参照电芯，所述参照电芯的耐久性能差于平均水平；

测试模块502，用于对所述参照电芯进行耐久测试，并在测试阶段对所述参照电芯的功率及内阻进行测量，获得在参照电芯到达寿命终止阶段之前的内阻变化数据和功率变化数据；

功率偏差计算模块503，用于利用所述内阻变化数据和所述功率变化数据获得所述参照电芯的功率偏差；

EOL功率预测模块504，用于利用所述内阻变化数据获得所述参照电芯在寿命终止阶段的预测功率；

修正模块505，用于利用所述功率偏差对所述预测功率进行修正；

设定模块506，用于将修正后的功率设定为所述目标电池的寿命终止阶段的功率。

由于预测功率是根据内阻变化数据来预测得到的，相比于实测的功率在准确性上存在不足，因此此前获得的功率偏差可以用来修正预测功率，弥补预测功率相对于参照电芯EOL阶段真实功率准确性不足的问题。电池在整车的性能表现取决于耐久性能较差的电芯，由于参照电芯的耐久性能差于平均水平，以修正后的参照电芯EOL功率为基础设定目标电池的EOL功率，相比现有技术，也能够提升所设定的EOL功率的准确性。

可选地，所述功率偏差计算模块503，包括：

曲线第一形成单元，用于根据所述内阻变化数据预估得到所述参照电芯的功率第一变化曲线；

曲线第二形成单元，用于根据所述功率变化数据形成所述参照电芯的功率第二变化曲线；

功率偏差计算单元，用于根据所述功率第一变化曲线和所述功率第二变化曲线获得所述参照电芯的功率偏差。

可选地，曲线第一形成单元，具体用于根据内阻变化数据以及内阻与功率的关系估测所述参照电芯到达寿命终止阶段之前的功率，得到与所述内阻变化数据对应的功率估测数据；利用所述功率估测数据拟合形成所述参照电芯的功率第一变化曲线。

可选地，EOL功率预测模块504，包括：

内阻预测单元，用于根据所述内阻变化数据的内阻增长率预测所述参照电芯在寿命终止阶段的内阻；

功率预测单元，用于根据预测的所述参照电芯在寿命终止阶段的内阻，以及所述内阻与功率的关系，获得所述参照电芯在寿命终止阶段的预测功率。

可选地，测试模块502，包括；

循环测试单元，用于对所述参照电芯进行循环实验测试或者存储实验测试；

测量单元，用于在测试阶段间隔对所述参照电芯进行混合动力脉冲能力特性HPPC测试。

可选地，筛选模块501，包括：

数据获取单元，用于获得所述多个电芯的容量正态分布数据和所述多个电芯的内阻正态分布数据；

电池集合获取单元，用于根据所述容量正态分布数据筛选出容量分布在μ

参照电芯确定单元，用于将所述第一电芯集合和所述第二电芯集合中重合的电芯作为所述参照电芯。

依据上述数据获取单元、电池集合获取单元和参照电芯确定单元，该筛选模块501能够将目标电池的多个电芯中确定出耐久性能非常差的电芯作为参照电芯。从而，能够便于设定出更加贴合电池整车表现的EOL功率，提升EOL功率设定的准确性。

在前述方法实施例和装置实施例的基础上，本申请实施例还相应地提供了一种电池寿命终止阶段功率的设定设备，该设备包括处理器及存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于根据所述计算机程序执行如方法实施例介绍的任意一种电池寿命终止阶段功率的设定方法中的一个或者多个步骤。

此外，本申请实施例中还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如方法实施例介绍的任意一种电池寿命终止阶段功率的设定方法中的一个或多个步骤。

以上所述，仅为本申请的一种具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。