电池健康状态评估系统

技术领域

本申请实施例涉及电池检测技术领域，尤其涉及一种电池健康状态评估系统。

背景技术

随着近年来全球电动汽车产业的快速发展，电动汽车的保有量持续走高，而动力电池作为电动汽车三电系统中的重要组成部分，其成本约占整车的三分之一。其中，动力电池的健康度直接决定了车辆的性能和残值，是影响电动汽车用户体验的关键因素。

然而，当前对于动力电池健康状态的检测主要是借由专业的电池测试设备完成，其通过在对电池进行充放电的过程中收集电池的容量及阻抗等关键参数，并根据这些关键参数进行分析计算实现的。然而，这种检测方式的操作步骤繁琐，资源投入大，且检测时间和人工成本也高，难以进行规模化应用。

有鉴于此，发展高效低成本的动力电池健康度检测技术具有重要意义和价值。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种电池健康状态评估系统，可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。

本申请的第一方面提供一种电池健康状态评估系统，其包括：控制模块，其控制充电设备针对待测电池执行至少两次的充电作业，并于各次所述充电作业中，所述控制模块根据预设之待测荷电状态参数、第一电流参数、第二电流参数，当侦测所述待测电池的当前荷电状态满足所述待测荷电状态参数时，控制所述充电设备利用所述第一电流参数和所述第二电流参数切换所述待测电池的充电电流，并获取所述待测电池对应于所述充电作业的电压值；计算模块，其根据所述待测电池对应于各次所述充电作业的各所述电压值、所述第一电流参数、所述第二电流参数，计算所述待测电池对应于各次所述充电作业的各所述相对电池检测值；评估模块，其根据所述待测电池的各所述相对电池检测值，获得所述待测电池的电池健康状态评估结果。

可选地，所述控制模块、所述计算模块、所述评估模块均设置于所述充电设备。

可选地，所述充电设备还与云端服务器通信连接；其中，所述控制模块设置于所述充电设备，所述计算模块和所述评估模块设置在所述云端服务器；或者，所述控制模块和所述计算模块设置在所述充电设备，所述评估模块设置在所述云端服务器；其中，同一所述待测电池的至少两次的所述充电作业为借由同一所述充电设备或不同所述充电设备来执行。

可选地，所述控制模块还包括获得所述待测电池的电池识别信息，并借由所述充电设备将所述电池识别信息传送给所述云端服务器，以供所述评估模块根据所述电池识别信息，整合同一所述待测电池的至少两笔所述相对电池检测值，据以获得所述待测电池的所述电池健康状态评估结果。

可选地，所述第二电流参数小于所述第一电流参数且所述第二电流参数不小于0安培。

可选地，所述待测电池对应于所述充电作业的所述电压值包括第一电压值和第二电压值，所述控制模块包括：控制所述充电设备利用所述第一电流参数针对所述待测电池执行所述充电作业，并当侦测所述待测电池的所述当前荷电状态满足所述待测荷电状态参数时，控制所述充电设备将所述充电电流由所述第一电流参数向所述第二电流参数开始切换，并获得所述待测电池由所述第一电流参数向所述第二电流参数开始切换的第一切换时间对应的第一电压值；当所述第二电流参数的实际充电时间满足预设电流切换时长时，控制所述充电设备将所述充电电流由所述第二电流参数向所述第一电流参数开始切换，并获得所述待测电池由所述第二电流参数向所述第一电流参数开始切换的第二切换时间的第二电压值。

可选地，所述预设电流切换时长为不小于1秒钟且不大于3小时。

可选地，所述控制模块还包括：根据预设间隔时间，采集所述待测电池对应于各时间帧的各电压值；其中，所述第一切换时间所对应的所述时间帧为所述待测电池由所述第一电流参数向所述第二电流参数开始切换的所述时间帧的前一帧；所述第二切换时间所对应的所述时间帧为所述待测电池由所述第二电流参数向所述第一电流参数开始切换的所述时间帧的前一帧。

可选地，所述计算模块还包括根据预设换算规则、所述第一电流参数、所述第二电流参数、所述第一电压值、所述第二电压值，获得所述待测电池对应于所述充电作业的所述相对电池检测值；其中，所述预设换算规则为：

其中，所述y为所述相对电池检测值；所述M为所述第一电压值，所述N为所述第二电压值，所述A为所述第一电流参数；所述B为所述第二电流参数。

可选地，所述评估模块包括根据所述待测电池的各所述相对电池检测值，当各所述相对电池检测值的差值越小时，获得电池健康状态越佳的评估结果。

可选地，所述待测荷电状态参数包括至少一个待测荷电状态子参数，所述控制模块还包括提供设定各所述待测荷电状态子参数各自对应的各所述第一电流参数与各所述第二电流参数。

可选地，所述充电设备设置在充电桩或换电站中。

由以上技术方案可见，本申请实施例提供的电池健康状态评估系统，通过针对待测电池执行至少两次的充电动作，并在各次充电作业过程中改变待测电池的充电电流，据以获得待测电池的对应于各充电作业的各相对电池检测值，并根据待测电池的对应于各充电作业的各相对电池检测值，获得待测电池的健康状态评估结果，借此，本申请可在电池充电过程中完成电池健康度的评估，不仅可节约电池检测时间，亦无需配置独立的电池检测设备，以降低电池检测成本。

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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1至图4为本申请不同实施例的电池健康状态评估系统的架构示意图。

元件标号

100：电池健康状态评估系统；101：控制模块；102：计算模块；103：评估模块；2、2a～2n：充电设备；3：云端服务器；4：待测电池。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，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实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例的具体实现。

本申请的电池健康状态评估系统100适用于针对新能源汽车的充电电池(即待测电池)的健康状态进行评估，通过控制充电设备针对待测电池执行至少两次的充电作业，以获得待测电池对应于各充电作业的各相对电池检测值，并据以针对待测电池的健康状态进行评估。

如图1所示，本实施例的电池健康状态评估系统100可整体架设于充电设备2中，并主要包括控制模块101、计算模块102、评估模块103。

于本实施例中，充电设备2可设置在用于针对车辆的待测电池提供充电作业的充电桩或换电站内。

控制模块101用于控制充电设备2针对待测电池4执行至少两次的充电作业，并于各次充电作业中，控制模块101可根据预设之待测荷电状态参数、第一电流参数、第二电流参数，当侦测到待测电池4的当前荷电状态满足待测荷电状态参数时，控制充电设备2利用第一电流参数和第二电流参数切换待测电池4的充电电流，并获取待测电池4对应于充电作业的电压值。

可选地，控制模块101还可用于提供设定待测电池4的待测荷电状态参数、第一电流参数和第二电流参数，据以控制充电设备2针对待测电池4执行相应的充电作业。

于本实施例中，待测电池的待测荷电状态参数(SOC)为介于0％至100％之间的任意值，例如，25％的待测荷电状态，50％的待测荷电状态，75％的待测荷电状态等。

于本实施例中，第二电流参数(例如电流B)小于第一电流参数(电流A)不小于0安培，即0≤B＜A。

可选地，待测荷电状态参数可包括一个或多个待测荷电状态子参数。

于本实施例中，控制模块101可提供设定多个待测荷电状态子参数(例如25％的待测荷电状态、50％的待测荷电状态)，并设定对应于各不同待测荷电状态子参数的各第一电流参数和第二电流参数。

可选地，对应于各不同待测荷电状态子参数的各第一电流参数和第二电流参数可为相同或不同，视依实际测试需求而定，本申请对此不作限制。

例如，可设定对应于第一个待测荷电状态子参数SOC1(例如25％的荷电状态)的第一电流参数和第二电流参数分别为A1和B1,设定对应于第二个待测荷电状态子参数SOC2(例如50％的荷电状态)的第一电流参数和第二电流参数分别为A2和B2，其中，A1和A2可为相等或不相等，同理，B1和B2亦可为相等或不相等。

于本实施例中，针对待测电池执行的各次充电作业所依据的待测荷电状态参数、第一电流参数、第二电流参数需是相同的。

例如，若针对待测电池执行的第一次充电作业所实施的待测荷电状态参数、第一电流参数、第二电流参数分别为SOC1，A1和B1，则针对待测电池执行的第二次充电作业所实施的待测荷电状态参数、第一电流参数、第二电流参数亦应为SOC1，A1和B1。

于本实施例中，待测电池对应于充电作业的电压值包括第一电压值和第二电压值。其中，控制模块101可控制充电设备2利用第一电流参数(例如A安培)针对待测电池4执行充电作业，并当侦测待测电池4的当前荷电状态满足待测荷电状态参数(例如，25％的荷电状态)时，控制充电设备2将充电电流由第一电流参数(例如A安培)向第二电流参数(例如B安培)开始切换，并获得待测电池2由第一电流参数向第二电流参数开始切换的第一切换时间对应的第一电压值(例如为M伏)；并当第二电流参数的实际充电时间满足预设电流切换时长时，再控制充电设备2将充电电流由第二电流参数(例如B安培)向第一电流参数(例如A安培)开始切换，并获得待测电池4由第二电流参数向第一电流参数开始切换的第二切换时间的第二电压值(例如为N伏)。

于本实施例中，倘若第二电流参数设定为0安培时，则将待测电池4的充电电流由第一电流参数切换至第二电流参数的操作即相当于在0安培的充电电流下静置待测电池4。

可选地，预设电流切换时长为不小于1秒钟且不大于3小时。

可选地，控制模块101可根据预设间隔时间，采集待测电池4对应于各时间帧的各电压值。

可选地，所设定的间隔时间帧例如为1秒/帧(即每1秒采集一次电压值)，但并不以此为限，亦可根据实际需求设定为0.5秒/帧(即每0.5秒采集一次电压值)，2秒/帧(即每2秒采集一次电压值)。

于本实施例中，针对间隔时间帧的具体设定本申请不作限定，一般而言，当间隔时间帧的设定值越小时，所测得的精确度则越佳，使用者可以根据实际检测需求以及检测设备的运算能力设定间隔时间帧。

可选地，第一切换时间对应的时间帧为待测电池4由第一电流参数向第二电流参数开始切换的时间帧的前一帧，而第二切换时间对应的时间帧为待测电池4由第二电流参数向第一电流参数开始切换的时间帧的前一帧。

例如，在间隔时间帧设定为1秒/帧(即每1秒采集一次电压值)的情况下，当待测电池的充电电流在对应于第5秒的时间帧由第一电流参数向第二电流参数开始切换或由第二电流参数向第一电流参数开始切换时，第一切换时间或第二切换时间即为对应于第4秒的时间帧。

又如，在间隔时间帧设定为2秒/帧(即每2秒采集一次电压值)的情况下，当待测电池的充电电流在对应于第5秒的时间帧由第一电流参数向第二电流参数开始切换或由第二电流参数向第一电流参数开始切换时，第一切换时间或第二切换时间即为对应于第3秒的时间帧。

计算模块102用于根据待测电池4对应于各次充电作业的各电压值、第一电流参数、第二电流参数，计算待测电池4对应于各次充电作业的各相对电池检测值。

于本实施例中，计算模块102可根据预设换算规则、针对第一电流参数(A)、第二电流参数(B)、第一电压值(M)、第二电压值(N)进行计算，从而获得待测电池对应于各次充电作业的各相对电池检测值(y)。

于本实施例中，预设换算规则为：

其中，y为相对电池检测值；M为所述第一电压值，N为第二电压值，A为第一电流参数；B为第二电流参数。

评估模块103用于根据待测电池4的各相对电池检测值，获得待测电池的电池健康状态评估结果。

于本实施例中，评估模块103可根据待测电池4的各相对电池检测值，当各相对电池检测值之间的差值越小时，获得电池健康状态越佳的评估结果，意即，当待测电池4对应于各次充电作业的各相对电池检测值越接近时，代表待测电池的健康度(SOH)越好。

可选地，本实施例的电池健康状态评估系统100还可针对待测电池4的最高电压值、最低电压值、总电压值、平均电压值，以及待测电池4中各电芯单体电压值等参数进行检测，以供更精确地评估待测电池4的健康度。

综上所述，本申请实施例的电池健康状态评估系统，通过在针对待测电池执行的至少两次的充电作业过程中，改变待测电池的充电电流，以获得待测电池在充电电流发生改变时的电压值，据以获得待测电池的相对电池检测值，并根据待测电池对应于各次充电作业的各相对电池检测值，获得待测电池的健康度检测结果。

借此，本申请可在电池充电过程中完成针对电池的健康度检测操作，不仅可节省电池检测时间，简化电池检测作业，以提升车主的电池检测体验，亦无需配置独立的电池检测设备，从而降低电池检测成本。

如图2所示，其示出了本申请另一实施例的电池健康状态评估系统100的架构图。

于本实施例中，充电设备2与云端服务器3通信连接，电池健康状态评估系统100中的控制模块101和计算模块102设置在充电设备2中，而评估模块103则设置在云端服务器3中。

其中，本实施例的控制模块101、计算模块102的主要功能与图1所示的实施例基本相同，以下仅就差异处进行说明。

于本实施例中，控制模块101还用于获得待测电池4的电池识别信息，并借由充电设备2将电池识别信息传送给云端服务器3，以供设置在云端服务器3中的评估模块103根据电池识别信息，整合同一待测电池5的至少两笔相对电池检测值，据以获得待测电池4的电池健康状态评估结果。

具体而言，控制模块101用于获得待测电池4的电池识别信息并控制充电设备2针对待测电池4执行至少两次的充电作业，以供计算模块102计算出待测电池4对应于各次充电作业的各相对电池检测值，再由充电设备2将电池识别信息以及各相对电池检测值上传至云端服务器3，以供云端服务器3的评估模块103依据电池识别信息针对各相对电池检测值进行分类，以整合同一待测电池4的各笔相对电池检测值，从而针对各待测电池4的健康状态进行评估。

如图3所示，其示出了本申请又一实施例的电池健康状态评估系统100的架构图。于本实施例中，电池健康状态评估系统100中的控制模块101设置在充电设备2中，而计算模块102和评估模块103均设置在云端服务器3中。

具体而言，控制模块101用于获得待测电池4的电池识别信息，并控制充电设备2针对待测电池4执行至少两次的充电作业，获得待测电池4对应于各次充电作业的各电压值，再由充电设备2将待测电池4的电池识别信息、预设之待测荷电状态参数、第一电流参数、第二电流参数以及待测电池4对应于各次充电作业的各电压值上传至云端服务器3，以供计算模块102根据待测电池4对应于各次充电作业的各电压值、第一电流参数、第二电流参数，计算待测电池4对应于各次充电作业的各相对电池检测值，再提供评估模块103依据电池识别信息针对各相对电池检测值进行分类，以整合同一待测电池4的各笔相对电池检测值，从而针对各待测电池4的健康状态进行评估。

需说明的是，在图2和图3所示实施例中，针对同一待测电池2执行的至少两次的充电作业可以借由同一充电设备2或不同充电设备2来完成(例如，图4所示的充电设备2a至充电设备2n中的一个或多个)，借此，可进一步提高电池健康状态评估作业的灵活度，以提升车主的使用体验。

综上所述，本申请提供的电池健康状态评估系统可在执行待测电池的充电作业的过程中完成待测电池的健康检测操作，不仅可节省电池检测时间，亦可简化电池检测流程。此外，亦无需额外配置电池检测系统，可以降低电池检测成本。

此外，本申请提供的电池健康状态评估系统通过建立待测电池在各次充电作业中的各相对电池检测值来分析电池健康状态(SOH)的变化趋势，可以提高待测电池的健康度检测结果的客观性。

另外，本申请提供通过电池健康状态评估系统可提供待测电池可在不同的充电设备进行充电作业，利用充电设备将待测电池对应于各次充电作业的电压值或相对电池检测值上传至云端服务器，以供云端服务器通过整合同一待测电池的各笔相对电池检测值而获得待测电池的电池健康状态评估结果，借此，可以提高电池健康状态评估的灵活度，以进一步提升车主的使用感受。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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精神和范围。