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电池健康状态的检测方法、系统、设备及介质

文献发布时间:2023-06-19 19:27:02


电池健康状态的检测方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及电池技术领域,尤其涉及一种电池健康状态的检测方法、系统、设备及介质。

背景技术

随着动力电池技术和快速充电技术的进步,用户不再担心续航里程对于驾驶的影响,越来越多的用户选择新能源汽车。动力电池在经过长期使用或反复充电后,电池的性能将会出现明显的下降。近年来已经发生了多起由于动力电池故障引起的车辆失控、自燃甚至爆炸的现象发生。

当电池整体释放热量的速率高于散热速率时,电池温度会随着热量的积累而升高,高温提升了电池内部材料的化学活性,加速化学反应速率或将引入新的副反应,继续释放更多的热量,形成了恶性循环。持续升温导致电池内部材料熔化或者分解,严重时引发电池内短路和热失控等恶性事故。

但是,目前没有可靠的判断电池健康状况的方法,造成无法及时避免动力电池在存在故障的情况下继续使用,从而引发安全事故。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中电池健康状态检测的可靠性差、准确性低的缺陷,提供一种电池健康状态的检测方法、系统、设备及介质。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

第一方面,提供一种电池健康状态的检测方法,所述检测方法包括:

从待测电池的第一充电特征曲线中提取目标曲线片段;其中,所述第一充电特征曲线根据所述待测电池以目标充电参数进行充电得到的第一充电数据确定,所述目标曲线片段为与电池健康状态的相关性最高的至少一个曲线片段;

根据所述目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系,确定与所述目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态,并将所述电池健康状态确定为所述待测电池的电池健康状态;其中,所述对应关系根据与所述待测电池类型相同的试验电池以所述目标充电参数进行充电得到的第二充电数据确定。

可选地,所述特征参数包括充电时长,所述从待测电池的第一充电特征曲线中提取目标曲线片段,包括:

将所述第一充电特征曲线划分为多个第一曲线片段;

计算每个所述第一曲线片段的等压升时间特征与电池健康状态的相关系数;

将所述相关系数最大的至少一个所述第一曲线片段作为所述第一充电特征曲线的目标曲线片段。

可选地,通过以下步骤建立所述对应关系:

对所述试验电池进行M次充电,得到对应于每次充电的所述第二充电数据;所述第二充电数据包括第二充电特征曲线和电池健康状态;M≥1且M取整数;

对于每一所述第二充电特征曲线,将所述第二充电特征曲线按照相同的划分规则划分为多个第二曲线片段,计算各个所述第二曲线片段的充电时长与电池健康状态的相关系数,并将相关系数最大的至少一个所述第二曲线片段确定为所述第二充电特征曲线的目标曲线片段;

拟合M个所述第二充电特征曲线对应的目标曲线片段以及M个电池健康状态,将拟合结果确定为所述对应关系。

第二方面,本发明提供一种电池健康状态的检测系统,所述检测系统包括:

提取模块,用于从待测电池的第一充电特征曲线中提取目标曲线片段;其中,所述第一充电特征曲线根据所述待测电池以目标充电参数进行充电得到的第一充电数据确定,所述目标曲线片段为与电池健康状态的相关性最高的至少一个曲线片段;

第一确定模块,用于根据所述目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系,确定与所述目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态,并将所述电池健康状态确定为所述待测电池的电池健康状态;其中,所述对应关系根据与所述待测电池类型相同的试验电池以所述目标充电参数进行充电得到的第二充电数据确定。

可选地,所述特征参数包括充电时长,所述提取模块,包括:

第一划分单元,用于将所述第一充电特征曲线划分为多个第一曲线片段;

计算单元,用于计算每个所述第一曲线片段的充电时长与电池健康状态的相关系数;

选择单元,用于将所述相关系数最大的至少一个所述第一曲线片段作为所述第一充电特征曲线的目标曲线片段。

可选地,通过以下单元建立所述对应关系:

获取单元,用于对所述试验电池进行M次充电,得到对应于每次充电的所述第二充电数据;所述第二充电数据包括第二充电特征曲线和电池健康状态;M≥1且M取整数;

第二划分单元,用于对于每一所述第二充电特征曲线,将所述第二充电特征曲线按照相同的划分规则划分为多个第二曲线片段,计算各个所述第二曲线片段的充电时长与电池健康状态的相关系数,并将相关系数最大的至少一个所述第二曲线片段确定为所述第二充电特征曲线的目标曲线片段;

拟合单元,用于拟合M个所述第二充电特征曲线对应的目标曲线片段以及M个电池健康状态,将拟合结果确定为所述对应关系。

可选地,所述检测系统还包括:

判断模块,用于判断所述待测电池在滥用工况状态下充电的充电次数是否满足次数阈值时;在判断结果为是的情况下,调用所述提取模块,在判断结果为否的情况下,调用第二确定模块。

所述检测系统还包括:

所述第二确定模块,用于确定当前充电与历史任意至少一次充电时所述待测电池的容量和直流内阻;

计算模块,用于根据所述容量和所述直流内阻计算所述待测电池的当前内阻容量相比变化率;

检测模块,用于根据所述当前内阻容量相对变化率以及内阻容量相对变化率与异常类型的对应关系,对所述待测电池进行滥用工况检测。

第三方面,本发明提供一种电子设备,包括处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的电池健康状态的检测方法。

第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的电池健康状态的检测方法。

本发明的积极进步效果在于:通过以待测电池的目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系作为计算依据,将与目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态作为待测电池的电池健康状态,提高了电池健康状态检测的可靠性和准确性;且对各种造成电池加速老化的滥用工况次数进行统计,判断滥用工况是否会加速电池的衰减并提出预警。

附图说明

图1为本发明实施例1的电池健康状态的检测方法的流程图。

图2为本发明实施例1的电池健康状态的检测方法的步骤S1的流程图。

图3为本发明实施例1的电池健康状态的检测方法的步骤S2中对应关系建立的流程图。

图4为本发明实施例2的电池健康状态的检测方法的流程图。

图5为本发明实施例3的电池健康状态的检测系统的模块示意图。

图6为本发明实施例4的电池健康状态的检测系统的模块示意图。

图7为本发明实施例5的电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供一种电池健康状态的检测方法,如图1所示,该检测方法包括以下步骤:

S1、从待测电池的第一充电特征曲线中提取目标曲线片段。

其中,第一充电特征曲线根据待测电池以目标充电参数进行充电得到的第一充电数据确定,目标曲线片段为与电池健康状态的相关性最高的至少一个曲线片段,也即最能表征电池老化状态的曲线片段。

目标充电参数包括以下参数中的至少一种:温度、充电电流/充电电压、最高单体电压、最高允许充电电流和标准充电电流等。

充电特性曲线表征以电流值恒流充电时,电池电压对于充电时间的曲线;或者以恒压充电时,充电电流对于充电时间的关系曲线。下面以恒流充电为例,对电池健康状态的检测过程进行说明。

S2、根据目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系,确定与目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态,并将电池健康状态确定为待测电池的电池健康状态。

其中,对应关系根据与待测电池类型相同的试验电池以目标充电参数进行充电得到的第二充电数据确定。

举例来说,假设得到以下对应关系:特征参数a-电池健康状态a’、特征参数b-电池健康状态b’、特征参数c-电池健康状态c’、特征参数d-电池健康状态d’。若待测电池的目标曲线片段的特征参数为b,则根据对应关系确定待测电池的电池健康状态为b’

在一个实施例中,通过对待测电池进行充电的电动汽车非车载传导充电机获取第一充电电池数得到第一充电特征曲线,并执行步骤S1和S2,以确定待测电池的电池健康状态。

在一个实施例中,由BMS(Building Management System,充电管理系统)基于与电动汽车非车载传导充电机之间的通信协议获取第一充电电池数得到第一充电特征曲线,并执行步骤S1和S2,以确定待测电池的电池健康状态。

在一个实施例中,根据历史经验确定待测电池的目标曲线片段,对于同类型的待测电池来说,具有相同的目标曲线片段,也即各个同类型的待测电池的目标曲线片段的上限电压相同,且各个同类型的待测电池的目标曲线片段的下限电压也相同。

在一个实施例中,根据待测电池当前充电的第一充电数据确定目标曲线片段,也即根据待测电池的特性、实时充电状态确定目标曲线片段。在提取目标曲线片段时,将根据第一充电数据得到的第一充电特征曲线划分为多个第一曲线片段,计算每个第一曲线片段对应的特征参数与SOH值(State of Health,电池健康状态)的相关性系数P的大小,并根据相关性系数P的大小从多个第一曲线片段中筛选出目标曲线片段。相关性系数P可以但不限于通过皮尔森相关系数表征。

在一个实施例中,特征参数包括充电时长、坡度、斜率等中的至少一种。若以充电时长表征特征参数,则在计算相关性系数P时,计算每个第一曲线片段对应的充电时长与SOH值的相关性系数P的大小。

在第一充电特征曲线表征电池电压对于充电时间的曲线的情况下,第一曲线片段也表征电池电压对于充电时间的关系,第一曲线片段的充电时长为该曲线片段的电压下限值上升至电压上限值所需的充电时长。

下面以特征参数包括充电时长为例,对确定目标曲线片段的过程作进一步说明,如图2所示,特征参数包括充电时长,步骤S1包括:

S11、将第一充电特征曲线划分为多个第一曲线片段。

对第一充电特征曲线的划分规则可以根据实际情况自行设置,但是需要与下述第二充电特征曲线的划分规则相同。

S12、计算每个第一曲线片段的充电时长与电池健康状态的相关系数。

S13、将相关系数最大的至少一个第一曲线片段作为第一充电特征曲线的目标曲线片段。

N个曲线片段对应的相关性系数列表可以为:[P

在一个实施例中,上述步骤S2,当特征参数包括充电时长时,从第二充电数据中,获取待测电池中单体电池的最大充电电压在目标曲线片段所对应的充电时长,结合目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系,计算与充电时长所匹配的电池健康状态,并将计算出的电池健康状态作为待测电池的在当前充电下的电池健康状态。

下面介绍确定对应关系的具体实现方式,如图3所示,通过以下步骤建立步骤S2中的对应关系:

S21、对试验电池进行M次充电,得到对应于每次充电的第二充电数据;第二充电数据包括第二充电特征曲线和电池健康状态;M≥1且M取整数。

需要说明的是,试验电池可以是型号相同的多个电池。

S22、对于每一第二充电特征曲线,将第二充电特征曲线按照相同的划分规则划分为多个第二曲线片段,计算各个第二曲线片段的充电时长与电池健康状态的相关系数,并将相关系数最大的至少一个第二曲线片段确定为第二充电特征曲线的目标曲线片段。

S23、拟合M个第二充电特征曲线对应的目标曲线片段以及M个电池健康状态,将拟合结果确定为对应关系。

对试验电池进行M次充电操作的过程中,得到M条第二充电特征曲线,每次充电均对应一个SOH值,得到M个SOH值。以试验电池均从100%SOH值衰减至75%SOH值为例进行一次试验,SOH值可以采用公式进行计算:

SOH=C_now/C_rated

其中,C_now表示试验电池当前充电的实际充入容量,由BMS得到;C_rated表示试验电池的出厂额定容量。

将第二充电特征曲线划分为多个第二曲线片段,并从中筛选出目标曲线片段,具体的,计算每个第二曲线片段所对应的相关系数P,P具体的计算公式如下:

其中,1≤i≤M,ΔT

每个第二曲线片段都对应M个SOH值。由M个充电时长和M个SOH值计算每个第二曲线片段所对应的相关系数P

利用高次方程或者指数方程拟合M个目标曲线片段以及M个电池健康状态,具体计算公式如下:

SOH

其中,ΔT

本实施例中,通过以待测电池的目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系作为计算依据,将与目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态作为待测电池的电池健康状态,提高了电池健康状态检测的可靠性和准确性。

实施例2

在实施例1的基础上,本实施例提供一种电池健康状态的检测方法,如图4所示,较之于实施例1进行了改进,具体地:

在步骤S1之前,该检测方法还包括以下步骤:

S0、判断待测电池在滥用工况状态下充电的充电次数是否满足次数阈值;

若步骤S0的判断结果为是,执行步骤S1;若步骤S0的判断结果为否,执行步骤S3。

充电数据可以包括但不限于环境温度、充电倍率、充电电压和充电电流等。利用BMS检测待测电池充电时所处的环境温度,例如高温或低温;表征待测电池生命周期特征的参数,例如充电倍率;表征待测电池充电状态的参数,例如充电电压和充电电流。根据BMS获取的充电数据判断每次充电时,待测电池是否处于高温、低温、高倍率、过充或者过放任意一种滥用工况状态,并进一步检测滥用工况状态下的充电次数满足次数阈值时,自动执行步骤S1。其中,次数阈值根据实际需求自行确定,例如设置为4次。检测滥用工况状态下的充电次数超过次数阈值时,自动执行步骤S3。

在步骤S2之后,该检测方法还包括以下步骤:

S3、确定当前充电与历史任意至少一次充电时待测电池的容量和直流内阻。

若采用历史多次充电时待测电池的容量和直流内阻计算内阻容量相对变化率,以历史各次充电的待测电池的容量平均值和直流内阻平均值计算内阻容量相对变化率,或者以历史各次充电的待测电池的容量的加权结果和直流内阻的加权结果计算内阻容量相对变化率。

S4、根据容量和直流内阻计算待测电池的当前内阻容量相对变化率。

经实验可知,内阻容量相对变化率可以有效诊断出电池异常老化,对电池滥用做出预警。

S5、根据当前内阻容量相对变化率以及内阻容量相对变化率与异常类型的对应关系,对待测电池进行滥用工况检测。

若待测电池当前充电的充入容量为Cn_charge,待测电池充电前的SOC值为SOC

Cn=(Cn_charge)/(SOC2-SOC1)

当待测电池充电达到90%SOC时,静置5分钟,使用75%Imax作为脉冲电流对待测电池充电10秒钟后,再静置5分钟。获取待测电池上相应的脉冲电压升ΔU。根据脉冲电压升ΔU计算得到直流内阻Rn,Rn具体的计算公式如下:

在步骤S3中,获取当前充电时的待测电池的第一容量Cn1和历史任意至少一次充电时的待测电池的第二容量Cn2,还可以根据历史多次充电的待测电池的容量的加权结果或平均结果确定为第二容量Cn2,计算第一容量与第二容量之间的第一差值|Cn1-Cn2|。获取当前充电时的第一直流内阻Rn1和历史任意至少一次充电时的第二直流内阻Rn2,还可以根据历史多次充电的待测电池的直流内阻的加权结果或平均结果确定为第二直流内阻Rn2,计算第一直流内阻和第二直流内阻之间的第二差值|Rn1-Rn2|。

在步骤S4中,根据第一差值和第二差值计算当前内阻容量相对变化率K

在步骤S5中,可以预先对同一类型和同一额定容量的待测电池进行多组对照试验,包括正常老化工况试验、过充老化工况试验、高温老化工况试验和低温老化工况试验等单变量试验,试验过程中以恒流工况进行充电,放电可以使用任意加速老化工况,确定在不同工况老化试验下的内阻容量相对变化率的正常范围区间和异常范围区间,以供后续对待测电池进行滥用工况检测提供依据。

确定待测电池的异常类型后,判断在该异常类型下当前内阻容量相对变化率是否处于异常范围区间,若处于则表明待测电池当前充电属于滥用工况,且已经对电池产生永久伤害,自动触发报警提示。

本实施例中,将待测电池在滥用工况状态下充电的充电次数与次数阈值进行对比,若满足,将与目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态作为待测电池的电池健康状态;若不满足,通过容量和直流内阻计算待测电池的当前内阻容量相对变化率,实现对待测电池进行滥用工况检测。本发明通过正常衰减SOH值计算和异常衰减告警,提高了电池健康状态检测的可靠性和准确性。

实施例3

本实施例提供一种电池健康状态的检测系统,如图5所示,该检测系统包括:提取模块110和第一确定模块120。

提取模块110,用于从待测电池的第一充电特征曲线中提取目标曲线片段。

其中,第一充电特征曲线根据待测电池以目标充电参数进行充电得到的第一充电数据确定,目标曲线片段为与电池健康状态的相关性最高的至少一个曲线片段,也即最能表征电池老化状态的曲线片段。

目标充电参数包括以下参数中的至少一种:温度、充电电流/充电电压、最高单体电压、最高允许充电电流和标准充电电流等。

充电特性曲线表征以电流值恒流充电时,电池电压对于充电时间的曲线;或者以恒压充电时,充电电流对于充电时间的关系曲线。下面以恒流充电为例,对电池健康状态的检测过程进行说明。

第一确定模块120,用于根据目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系,确定与目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态,并将电池健康状态确定为待测电池的电池健康状态。

其中,对应关系根据与待测电池类型相同的试验电池以目标充电参数进行充电得到的第二充电数据确定。

举例来说,假设得到以下对应关系:特征参数a-电池健康状态a’、特征参数b-电池健康状态b’、特征参数c-电池健康状态c’、特征参数d-电池健康状态d’。若待测电池的目标曲线片段的特征参数为b,则根据对应关系确定待测电池的电池健康状态为b’。

在一个实施例中,通过对待测电池进行充电的电动汽车非车载传导充电机获取第一充电电池数得到第一充电特征曲线,并调用提取模块110和第一确定模块120,以确定待测电池的电池健康状态。

在一个实施例中,由BMS(Building Management System,充电管理系统)基于与电动汽车非车载传导充电机之间的通信协议获取第一充电电池数得到第一充电特征曲线,并调用提取模块110和第一确定模块120,以确定待测电池的电池健康状态。

在一个实施例中,根据历史经验确定待测电池的目标曲线片段,对于同类型的待测电池来说,具有相同的目标曲线片段,也即各个同类型的待测电池的目标曲线片段的上限电压相同,且各个同类型的待测电池的目标曲线片段的下限电压也相同。

在一个实施例中,根据待测电池当前充电的第一充电数据确定目标曲线片段,也即根据待测电池的特性、实时充电状态确定目标曲线片段。在提取目标曲线片段时,将根据第一充电数据得到的第一充电特征曲线划分为多个第一曲线片段,计算每个第一曲线片段对应的特征参数与SOH值(State of Health,电池健康状态)的相关性系数P的大小,并根据相关性系数P的大小从多个第一曲线片段中筛选出目标曲线片段。相关性系数P可以但不限于通过皮尔森相关系数表征。

在一个实施例中,特征参数包括充电时长、坡度、斜率等中的至少一种。若以充电时长表征特征参数,则在计算相关性系数P时,计算每个第一曲线片段对应的充电时长与SOH值的相关性系数P的大小。

在第一充电特征曲线表征电池电压对于充电时间的曲线的情况下,第一曲线片段也表征电池电压对于充电时间的关系,第一曲线片段的充电时长为该曲线片段的电压下限值上升至电压上限值所需的充电时长。

下面以特征参数包括充电时长为例,对确定目标曲线片段的过程作进一步说明,如图5所示,特征参数包括充电时长,提取模块110包括:

第一划分单元111,用于将第一充电特征曲线划分为多个第一曲线片段。

对第一充电特征曲线的划分规则可以根据实际情况自行设置,但是需要与下述第二充电特征曲线的划分规则相同。

计算单元112,用于计算每个第一曲线片段的充电时长与电池健康状态的相关系数。

选择单元113,用于将相关系数最大的至少一个第一曲线片段作为第一充电特征曲线的目标曲线片段。

N个曲线片段对应的相关性系数列表可以为:[P

在一个实施例中,第一确定模块120中,当特征参数包括充电时长时,从第二充电数据中,获取待测电池中单体电池的最大充电电压在目标曲线片段所对应的充电时长,结合目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系,计算与充电时长所匹配的电池健康状态,并将计算出的电池健康状态作为待测电池的在当前充电下的电池健康状态。

下面介绍确定对应关系的具体实现方式,如图5所示,通过以下单元建立第一确定模块120中的对应关系:

获取单元121,用于对试验电池进行M次充电,得到对应于每次充电的第二充电数据;第二充电数据包括第二充电特征曲线和电池健康状态;M≥1且M取整数。

需要说明的是,试验电池可以是型号相同的多个电池。

第二划分单元122,用于对于每一第二充电特征曲线,将第二充电特征曲线按照相同的划分规则划分为多个第二曲线片段,计算各个第二曲线片段的充电时长与电池健康状态的相关系数,并将相关系数最大的至少一个第二曲线片段确定为第二充电特征曲线的目标曲线片段。

拟合单元123,用于拟合M个第二充电特征曲线对应的目标曲线片段以及M个电池健康状态,将拟合结果确定为对应关系。

对试验电池进行M次充电操作的过程中,得到M条第二充电特征曲线,每次充电均对应一个SOH值,得到M个SOH值。以试验电池均从100%SOH值衰减至75%SOH值为例进行一次试验,SOH值可以采用公式进行计算:

SOH=C_now/C_rated

其中,C_now表示试验电池当前充电的实际充入容量,由BMS得到;C_rated表示试验电池的出厂额定容量。

将第二充电特征曲线划分为多个第二曲线片段,并从中筛选出目标曲线片段,具体的,计算每个第二曲线片段所对应的相关系数P,P具体的计算公式如下:

其中,1≤i≤M,ΔT

每个第二曲线片段都对应M个SOH值。由M个充电时长和M个SOH值计算每个第二曲线片段所对应的相关系数P

利用高次方程或者指数方程拟合M个目标曲线片段以及M个电池健康状态,具体计算公式如下:

SOH

其中,ΔT

本实施例中,通过以待测电池的目标曲线片段的特征参数与电池健康状态的对应关系作为计算依据,将与目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态作为待测电池的电池健康状态,提高了电池健康状态检测的可靠性和准确性。

实施例4

在实施例3的基础上,本实施例提供一种电池健康状态的检测系统,如图6所示,较之于实施例3,该检测系统包括:

判断模块100,用于判断待测电池在滥用工况状态下充电的充电次数是否满足次数阈值。

若判断模块100的判断结果为是,调用提取模块110;若判断模块100的判断结果为否,调用第二确定模块130。

充电数据可以包括但不限于环境温度、充电倍率、充电电压和充电电流等。利用BMS检测待测电池充电时所处的环境温度,例如高温或低温;表征待测电池生命周期特征的参数,例如充电倍率;表征待测电池充电状态的参数,例如充电电压和充电电流。根据BMS获取的充电数据判断每次充电时,待测电池是否处于高温、低温、高倍率、过充或者过放任意一种滥用工况状态,并进一步检测滥用工况状态下的充电次数满足次数阈值时,自动调用提取模块110。其中,次数阈值根据实际需求自行确定,例如设置为4次。检测滥用工况状态下的充电次数超过次数阈值时,自动调用第二确定模块130。

第二确定模块130,用于确定当前充电与历史任意至少一次充电时待测电池的容量和直流内阻。

若采用历史多次充电时待测电池的容量和直流内阻计算内阻容量相对变化率,以历史各次充电的待测电池的容量平均值和直流内阻平均值计算内阻容量相对变化率,或者以历史各次充电的待测电池的容量的加权结果和直流内阻的加权结果计算内阻容量相对变化率。

计算模块140,用于根据容量和直流内阻计算待测电池的当前内阻容量相对变化率。

经实验可知,内阻容量相对变化率可以有效诊断出电池异常老化,对电池滥用做出预警。

检测模块150,用于根据当前内阻容量相对变化率以及内阻容量相对变化率与异常类型的对应关系,对待测电池进行滥用工况检测。

若待测电池当前充电的充入容量为Cn_charge,待测电池充电前的SOC值为SOC

Cn=(Cn_charge)/(SOC2-SOC1)

当待测电池充电达到90%SOC时,静置5分钟,使用75%Imax作为脉冲电流对待测电池充电10秒钟后,再静置5分钟。获取待测电池上相应的脉冲电压升ΔU。根据脉冲电压升ΔU计算得到直流内阻Rn,Rn具体的计算公式如下:

在第二确定模块130中,获取当前充电时的待测电池的第一容量Cn1和历史任意至少一次充电时的待测电池的第二容量Cn2,还可以根据历史多次充电的待测电池的容量的加权结果或平均结果确定为第二容量Cn2,计算第一容量与第二容量之间的第一差值|Cn1-Cn2|。获取当前充电时的第一直流内阻Rn1和历史任意至少一次充电时的第二直流内阻Rn2,还可以根据历史多次充电的待测电池的直流内阻的加权结果或平均结果确定为第二直流内阻Rn2,计算第一直流内阻和第二直流内阻之间的第二差值|Rn1-Rn2|。

在计算模块140中,根据第一差值和第二差值计算当前内阻容量相对变化率K

/>

在检测模块150中,可以预先对同一类型和同一额定容量的待测电池进行多组对照试验,包括正常老化工况试验、过充老化工况试验、高温老化工况试验和低温老化工况试验等单变量试验,试验过程中以恒流工况进行充电,放电可以使用任意加速老化工况,确定在不同工况老化试验下的内阻容量相对变化率的正常范围区间和异常范围区间,以供后续对待测电池进行滥用工况检测提供依据。

确定待测电池的异常类型后,判断在该异常类型下当前内阻容量相对变化率是否处于异常范围区间,若处于则表明待测电池当前充电属于滥用工况,且已经对电池产生永久伤害,自动触发报警提示。

本实施例中,将待测电池在滥用工况状态下充电的充电次数与次数阈值进行对比,若满足,将与目标曲线片段的特征参数相匹配的电池健康状态作为待测电池的电池健康状态;若不满足,通过容量和直流内阻计算待测电池的当前内阻容量相对变化率,实现对待测电池进行滥用工况检测。本发明通过正常衰减SOH值计算和异常衰减告警,提高了电池健康状态检测的可靠性和准确性。

实施例3

图7为本实施例提供的一种电子设备的结构示意图。所述智能头盔包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现实施例1或实施例2的电池健康状态的检测方法,图7显示的电子设备60仅仅是一个示例,不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

电子设备60可以以通用计算设备的形式表现,例如其可以为服务器设备。电子设备60的组件可以包括但不限于:上述至少一个处理器61、上述至少一个存储器62、连接不同系统组件(包括存储器62和处理器61)的总线63。

总线63包括数据总线、地址总线和控制总线。

存储器62可以包括易失性存储器,例如随机存取存储器(RAM)621和/或高速缓存存储器622,还可以进一步包括只读存储器(ROM)623。

存储器62还可以包括具有一组(至少一个)程序模块624的程序/实用工具625,这样的程序模块624包括但不限于:操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

处理器61通过运行存储在存储器62中的计算机程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,例如本发明实施例1或实施例2的电池健康状态的检测方法。

电子设备60也可以与一个或多个外部设备64(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口65进行。并且,模型生成的电子设备60还可以通过网络适配器66与一个或者多个网络(例如局域网(LAN),广域网(WAN)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器66通过总线63与模型生成的电子设备60的其它模块通信。应当明白,尽管图中未示出,可以结合模型生成的电子设备60使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

应当注意,尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块,但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上,根据本发明的实施方式,上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之,上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。

实施例4

本实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述程序被处理器执行时实现实施例1或实施例2的电池健康状态的检测方法。

其中,可读存储介质可以采用的更具体可以包括但不限于:便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。

在可能的实施方式中,本发明还可以实现为一种程序产品的形式,其包括程序代码,当所述程序产品在终端设备上运行时,所述程序代码用于使所述终端设备执行实现实施例1或实施例2的电池健康状态的检测方法。

其中,可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码,所述程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

相关技术
  • 一种存储系统的状态检测方法、装置、设备及存储介质
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