用于磷酸铁锂电池健康状态测量的计算方法

技术领域

本发明涉及磷酸铁锂电池的评估技术领域，具体地涉及一种用于磷酸铁锂电池健康状态测量的计算方法。

背景技术

磷酸铁锂电池随着使用时间和充放电循环次数的增加，会逐步老化，放电能力受到影响。

当前磷酸铁锂电池的健康状态(State-of-Health，SOH)主要采用两种方案进行估算，一种是内阻测试法，通过内阻测试仪测试电池内阻，当内阻大于某一值时，判断为电池健康异常；另一种是根据电池循环次数和电池健康状态之间的关系，估算电池健康状态。内阻测试法需要增加额外的硬件电路进行测试，或离线进行测试；循环次数法需要大量的电池数据进行估算，对前期的实验数据要求较多。这两种方法实用性均不理想。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种用于磷酸铁锂电池健康状态测量的计算方法，该计算方法能够准确估计电池的健康状态。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种用于磷酸铁锂电池健康状态测量的计算方法，包括：

判断电池当前是否满足预设的起始条件；

在判断所述电池满足所述起始条件的情况下，判断所述电池是否满足预设的第一计算条件；

在判断所述电池满足所述第一计算条件的情况下，对所述电池进行充电，并记录当前的累计充电量；

判断当前电池是否已充满；

在判断所述电池已充满的情况下，判断所述电池是否满足预设的第二计算条件；

在判断所述电池满足所述第二计算条件的情况下，计算所述电池的健康状态。

可选地，判断电池当前是否满足预设的起始条件包括：

判断电池的静置时间是否大于预设的静置时间阈值；

在判断所述静置时间大于所述静置时间阈值的情况下，判断当前的静置电流是否小于静置电流阈值；

在判断所述静置时间小于所述静置电流阈值的情况下，判断电池的最低单体温度是否大于最低单体温度阈值；

在判断所述最低单体温度大于所述最低单体温度阈值的情况下，确定满足所述起始条件。

可选地，所述静置时间阈值为1小时，所述静置电流阈值为0.05C，所述最低单体温度阈值为0℃。

可选地，判断所述电池是否满足预设的第一计算条件包括：

判断电池的真实SOC是否小于预设的SOC阈值；

在判断所述真实SOC小于所述SOC阈值的情况下，判断在满足所述起始条件的时刻到当前时刻的时间段内，累计放电量是否小于或等于所述电池的总容量的预定比例；

在判断从满足所述起始条件的时刻到当前时刻的时间段内，累计放电量小于或等于所述电池的总容量的预定比例的情况下，判断在满足所述起始条件的时刻到当前时刻的时间段内，累计充电量是否小于或等于所述电池的总容量的预定比例；

在判断从而满足所述起始条件的时刻到当前时刻的时间段内，累计充电量小于或等于所述电池的总容量的预定比例的情况下，确定所述电池满足所述第一计算条件。

可选地，所述SOC阈值为10％，所述预定比例为3％。

可选地，判断所述电池是否满足预设的第二计算条件包括：

判断所述电池的平均单体温度是否大于第一温度阈值；

在判断所述平均单体温度大于所述第一温度阈值的情况下，判断所述电池的最低单体温度是否大于第二温度阈值；

判断所述最低单体温度大于所述第二温度阈值的情况下，确定所述电池满足第二计算条件。

可选地，所述第一温度阈值的15℃，所述第二温度阈值为10℃。

可选地，判断所述电池是否满足预设的第二计算条件包括：

在判断所述电池不满足所述第二计算条件的情况下，确定所述电池处于错误状态。

可选地，计算所述电池的健康状态包括：

根据公式(1)和公式(2)计算所述健康状态，

其中，C

可选地，判断当前电池是否已充满包括：

在判断所述电池未充满的情况下，判断所述电池是否退出充电；

在判断所述电池退出充电的情况下，判断所述电池退出充电的累计时间是否大于累计时间阈值；

在判断所述累计时间大于所述累计时间阈值的情况下，终止计算所述健康状态。

通过上述技术方案，本发明提供的用于磷酸铁锂电池健康状态的计算方法通过筛选电池的当前状态，结合累计充电量来估计电池的健康状态。相较于现有技术而言，本发明提供的计算方法考虑了电池的综合状态，同时还结合了电池的累计充电量，使得计算出的健康状态更加精确。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是根据本发明的一个实施方式的用于磷酸铁锂电池健康状态的计算方法的流程图；

图2是根据本发明的一个实施方式的起始条件的方法的流程图；

图3是根据本发明的一个实施方式的第一计算条件的方法的流程图；

图4是根据本发明的一个实施方式的第二计算条件的方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

如图1所示是根据本发明的一个实施方式的用于磷酸铁锂电池健康状态的计算方法的流程图。在该图1中，该计算方法可以包括以下步骤：

在步骤S10中，判断电池当前是否满足预设的起始条件。在该实施方式中，对于该起始条件，虽然可以是本领域人员所知的多种形式。但是在本发明的一个优选示例中，该起始条件可以是包括如图2中所示出的步骤。在该图2中，该起始条件可以是包括以下步骤：

在步骤S20中，判断电池的静置时间是否大于预设的静置时间阈值。其中，该静止时间阈值可以优选为1小时；

在步骤S21中，在判断静置时间大于静置时间阈值的情况下，判断当前的静置电流是否小于静置电流阈值。其中，该静置电流阈值可以优选为0.05C；

在步骤S22中，在判断静置时间小于静置电流阈值的情况下，判断电池的最低单体温度是否大于最低单体温度阈值。其中，该最低单体温度阈值可以优选为0℃；

在步骤S23中，在判断最低单体温度大于最低单体温度阈值的情况下，确定满足起始条件。

在步骤S11中，在判断电池满足起始条件的情况下，判断电池是否满足预设的第一计算条件。在该实施方式中，对于该第一计算条件，虽然可以是本领域人员所知的多种形式。但是在本发明的一个优选示例中，该第一计算条件可以是包括如图3中所示出的步骤。在该图3中，该第一计算条件可以是包括以下步骤：

在步骤S30中，判断电池的真实SOC是否小于预设的SOC阈值。其中，该SOC阈值可以优选为10％；

在步骤S31中，在判断真实SOC小于SOC阈值的情况下，判断在满足起始条件的时刻到当前时刻的时间段内，累计放电量是否小于或等于电池的总容量的预定比例。其中，该预定比例可以优选为3％；

在步骤S32中，在判断从满足起始条件的时刻到当前时刻的时间段内，累计放电量小于或等于电池的总容量的预定比例的情况下，判断在满足起始条件的时刻到当前时刻的时间段内，累计充电量是否小于或等于电池的总容量的预定比例。其中，该预定比例可以优选为3％；

在步骤S33中，在判断从而满足起始条件的时刻到当前时刻的时间段内，累计充电量小于或等于电池的总容量的预定比例的情况下，确定电池满足第一计算条件。

在步骤S12中，在判断电池满足第一计算条件的情况下，对电池进行充电，并记录当前的累计充电量；

在步骤S13中，判断当前电池是否已充满；

在步骤S14中，在判断电池已充满的情况下，判断电池是否满足预设的第二计算条件。在该实施方式中，对于该第二计算条件，虽然可以是本领域人员所知的多种形式。但是在本发明的一个优选示例中，该第二计算条件可以是包括如图4中所示出的步骤。在该图4中，该第一计算条件可以是包括以下步骤：

在步骤S40中，判断电池的平均单体温度是否大于第一温度阈值。其中，该第一温度阈值可以优选为15℃；

在步骤S41中，在判断平均单体温度大于第一温度阈值的情况下，判断电池的最低单体温度是否大于第二温度阈值。其中，该第二温度阈值可以优选为10℃；

在步骤S42中，判断最低单体温度大于第二温度阈值的情况下，确定电池满足第二计算条件。

在步骤S15中，在判断电池满足第二计算条件的情况下，计算电池的健康状态。具体地，基于上述不知偶S10至步骤S15，该健康状态可以是采用公式(1)和公式(2)来计算，

其中，SOC

在步骤S16中，在判断电池不满足第二计算条件的情况下，确定电池处于错误状态。

此外，考虑到在电池充电时，可能会由于各种外部问题导致电池充电暂停，即退出充电。在判断电池未充满的情况下，判断电池是否退出充电。因此，在判断电池退出充电的情况下，可以进一步判断电池退出充电的累计时间是否大于累计时间阈值。而在判断累计时间大于累计时间阈值的情况下，此时说明电池充电遭遇故障，已经无法完成健康状态的计算，因此可以终止计算健康状态。

通过上述技术方案，本发明提供的用于磷酸铁锂电池健康状态的计算方法通过筛选电池的当前状态，结合累计充电量来估计电池的健康状态。相较于现有技术而言，本发明提供的计算方法考虑了电池的综合状态，同时还结合了电池的累计充电量，使得计算出的健康状态更加精确。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理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权利要求范围之内。