车辆电池的驱动寿命评估方法、装置、车辆及存储介质

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种车辆电池的驱动寿命评估方法、装置、车辆及存储介质。

背景技术

新能源汽车产业近年来迅速发展，动力电池作为新的供应动力系统。动力汽车的寿命评估在新车型的开发初期扮演重要角色，在汽车使用中为电池包的健康管理提供了数据支撑，为延长电池使用寿命具有重要意义。

驱动老化评估为电池包寿命评估的重要组成部分，驱动老化指的是电池从产线下线到其容量衰退到初始容量某一百分比为止，其间会经历充电和工况。充电时间长是电动汽车的痛点，而快充以及超级快充充是解决该痛点的有效方法，但另一方面，随充电电流的提升，对电极材料的结构会造成一定的损伤，带来更大的发热量，加快降低电池的寿命。

为了评估电池的驱动寿命，常用的模型有经验模型和神经网络学习模型。由于经验模型比较单一，具有一定的局限性，使预测和实际使用有偏差，并且不同电芯特性和不同款车辆情况不同，造成神经网络训练集车辆与待求车辆往往不一致的情况，并且电池的实际使用寿命深受电池的充电方式的影响，相关技术中对电池的驱动寿命的评估并未考虑用户的充电方式对电池寿命的影响，导致对电动汽车电池包驱动寿命评估不准确。

发明内容

本申请提供一种车辆电池的驱动寿命评估方法、装置、车辆及存储介质，解决了相关技术中评估电池驱动寿命的经验模型单一，具有局限性，并且未考虑用户的充电习惯对电池寿命的影响，导致电池的驱动寿命评估准确率低等问题，提高电池驱动寿命预测的准确性，使得驱动寿命评估更贴近生活使用场景。

本申请第一方面实施例提供一种车辆电池的驱动寿命评估方法，包括以下步骤：获取待评估电池的当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量；将所述当前充电方式、所述当前温度和所述当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型，得到所述待评估电池的容量衰退率，其中，所述预先构建的驱动老化模型由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式、充电温度和能量吞吐量训练得到；根据所述容量衰退率对所述待评估电池驱动寿命进行评估，得到所述待评估电池驱动寿命的评估结果。

可选地，在将所述当前充电方式、所述当前温度和所述当前能量吞吐量输入至所述预先构建的驱动老化模型之前，还包括：获取多个不同区域用户的充电习惯分布结果；获取目标电池的驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图；融合处理所述充电习惯分布结果和所述驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，得到能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图，并根据所述能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图得到所述预先构建的驱动老化模型。

可选地，所述获取目标电池的驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，包括：按照预设的循环老化测试策略，对所述目标电池进行处理，得到所述目标电池的多个温度和多个循环容量恢复率；基于预设的指数经验模型、预设的阿伦尼乌斯经验模型和预设的加权策略，对所述多个温度和所述多个循环容量恢复率进行处理，得到所述驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图。

可选地，所述获取用户的充电习惯分布结果，包括：获取公开数据集，其中，所述公开数据集包括由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式组成；基于预设的剔除策略，剔除所述公开数据集中不满足预设充电习惯的数据，得到所述充电习惯分布结果。

可选地，所述融合处理所述充电习惯分布结果和所述随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，包括：基于预设的融合公式，融合处理所述充电习惯分布结果和所述随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，其中，所述预设的融合公式为：

C

其中，W

本申请第二方面实施例提供一种车辆电池的驱动寿命评估装置，包括：获取模块，用于获取待评估电池的当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量；输入模块，用于将所述当前充电方式、所述当前温度和所述当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型，得到所述待评估电池的容量衰退率，其中，所述预先构建的驱动老化模型由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式、充电温度和能量吞吐量训练得到；评估模块，用于根据所述容量衰退率对所述待评估电池驱动寿命进行评估，得到所述所述待评估电池驱动寿命的评估结果。

可选地，在将所述当前充电方式、所述当前温度和所述当前能量吞吐量输入至所述预先构建的驱动老化模型之前，所述输入模块，还用于：获取多个不同区域用户的充电习惯分布结果；获取目标电池的驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图；融合处理所述充电习惯分布结果和所述驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，得到能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图，并根据所述能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图得到所述预先构建的驱动老化模型。

可选地，所述获取目标电池的驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，所述输入模块，还用于：按照预设的循环老化测试策略，对所述目标电池进行处理，得到所述目标电池的多个温度和多个循环容量恢复率；基于预设的指数经验模型、预设的阿伦尼乌斯经验模型和预设的加权策略，对所述多个温度和所述多个循环容量恢复率进行处理，得到所述驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图。

可选地，所述获取用户的充电习惯分布结果，所述输入模块，还用于：获取公开数据集，其中，所述公开数据集包括由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式组成；基于预设的剔除策略，剔除所述公开数据集中不满足预设充电习惯的数据，得到所述充电习惯分布结果。

可选地，所述融合处理所述充电习惯分布结果和所述随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，所述输入模块，还用于：基于预设的融合公式，融合处理所述充电习惯分布结果和所述随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，其中，所述预设的融合公式为：

C

其中，W

本申请第三方面实施例提供一种车辆，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的车辆电池的驱动寿命评估方法。

本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的车辆电池的驱动寿命评估方法。

本申请将获取的当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型，得到待评估电池的容量衰退率，根据容量衰退率对待评估电池驱动寿命进行评估，得到待评估电池驱动寿命的评估结果。由此，解决了相关技术中评估电池驱动寿命的经验模型单一，具有局限性，并且未考虑用户的充电习惯对电池寿命的影响，导致电池的驱动寿命评估准确率低等问题，提高电池驱动寿命预测的准确性，使得驱动寿命评估更贴近生活使用场景。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本申请实施例提供的一种车辆电池的驱动寿命评估方法的流程图；

图2为根据本申请一个实施例的用户充电习惯分布的示意图；

图3为根据本申请一个实施例的能量吞吐量/温度的容量衰退率的示意图；

图4为根据本申请一个实施例的车辆电池的驱动寿命评估方法的流程图；

图5为根据本申请实施例的车辆电池的驱动寿命评估装置的方框示意图；

图6为根据本申请实施例的车辆的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面参考附图描述本申请实施例的车辆电池的驱动寿命评估方法、装置、车辆及存储介质。针对上述背景技术中心提到的相关技术中评估电池驱动寿命的经验模型单一，具有局限性，并且未考虑用户的充电习惯对电池寿命的影响，导致电池的驱动寿命评估准确率低的问题，本申请提供了一种车辆电池的驱动寿命评估方法，在该方法中，将获取的当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型，得到待评估电池的容量衰退率，根据容量衰退率对待评估电池驱动寿命进行评估，得到待评估电池驱动寿命的评估结果。由此，解决了相关技术中评估电池驱动寿命的经验模型单一，具有局限性，并且未考虑用户的充电习惯对电池寿命的影响，导致电池的驱动寿命评估准确率低等问题，提高电池驱动寿命预测的准确性，使得驱动寿命评估更贴近生活使用场景。

具体而言，图1为本申请实施例所提供的一种车辆电池的驱动寿命评估方法的流程示意图。

如图1所示，该车辆电池的驱动寿命评估方法包括以下步骤：

在步骤S101中，获取待评估电池的当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量。

其中，当前充电方式有1C和快充2个水平，本申请实施例通过相关技术的温度检测方法检测待评估电池的当前温度，并通过电池的吞吐量检测方法检测待评估电池的当前能量吞吐量。

在步骤S102中，将当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型，得到待评估电池的容量衰退率，其中，预先构建的驱动老化模型由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式、充电温度和能量吞吐量训练得到。

可以理解的是，预先构建的驱动老化模型的输入值为当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量，输出值为待评估电池的容量衰退率。

可选地，在一些实施例中，在将当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型之前，还包括：获取多个不同区域用户的充电习惯分布结果；获取目标电池的驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图；融合处理充电习惯分布结果和驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，得到能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图，并根据能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图得到预先构建的驱动老化模型。

可选地，在一些实施例中，获取用户的充电习惯分布结果，包括：获取公开数据集，其中，公开数据集包括由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式组成；基于预设的剔除策略，剔除公开数据集中不满足预设充电习惯的数据，得到充电习惯分布结果。

具体地，本申请实施例首先获取大数据平台上正常运行3年以上的车辆的信息，需5000辆以上，并分布城市占全国地区80％以上，对车辆充电方式进行统计，清洗掉异常及无用数据，以每年为时间单位统计用户充电习惯分布，分析获得用户充电习惯分布情况，如图2所示。

进一步地，在一些实施例中，获取目标电池的驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，包括：按照预设的循环老化测试策略，对目标电池进行处理，得到目标电池的多个温度和多个循环容量恢复率；基于预设的指数经验模型、预设的阿伦尼乌斯经验模型和预设的加权策略，对多个温度和多个循环容量恢复率进行处理，得到驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图。

具体地，本申请实施例对每组电池在先做3个标准循环，取最后一个容量记录为容量C0，按照预设的循环老化测试策略，将其调至相应的温度下做相应倍率的循环测试，每100个循环做3个标准循环，取最后一个容量为相应的Ci(i为第i个100循环)，Ci/C0得到电池的循环容量恢复率，如表1所示：

表1

进一步，本申请实施例按照预设的循环老化测试策略，获取电池的的多个温度和多个循环容量恢复率，随能量吞吐量影响采用预设的指数经验模型，随温度变化采用预设的阿伦尼乌斯经验模型，随充电方式变化采用预设的加权策略，可得到驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率因子。

其中，阿伦尼乌斯动力学表达式：

其中，Q

可选地，在一些实施例中，融合处理充电习惯分布结果和随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，包括：基于预设的融合公式，融合处理充电习惯分布结果和随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，其中，预设的融合公式为：

C

其中，W

应当理解的是，本申请实施例依据充电习惯分布结果，预估后续面临的充电方式分布，对驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图进行随充电方式的加权处理，每个充电方式的权重取自其占比，可将充电方式的影响融合为随能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图，如图3所示。

进一步，本申请实施例由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式、充电温度和能量吞吐量通过MTLAB软件Simulink建立驱动老化模型，将随能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图参数化处理为2D Lookup Table模块，输入电池包温度，能量吞吐量，查表可得到相应的温度下和能量吞吐量下的容量衰退率，将其累计即为驱动寿命的容量衰退量。

综上，如图4所示，本申请实施例通过制定预设的电芯循环老化的测试方案，并对异常数据作剔除处理，采用预设的指数经验模型、预设的阿伦尼乌斯经验模型和预设的加权策略，得电芯的衰退因子，并获取大数据平台连接的车辆充电信息，剔除异常数据，提取用户使用习惯得到充电方式的分布情况，依据充电方式的分布作加权处理，得到能量吞吐量/温度-容量衰退率，并通过MTLAB软件建立驱动老化模型，用于评估电池的驱动寿命。

在步骤S103中，根据容量衰退率对待评估电池驱动寿命进行评估，得到待评估电池驱动寿命的评估结果。

可以理解的是，本申请实施例通过查表得到相应的温度下和能量吞吐量下的容量衰退率，对电池驱动寿命进行评估，得到待评估电池驱动寿命的评估结果。

举例地，本申请实施例选取4组同批次化成后的待评估电池进行测试，采用DOE(Design of Experiments，试验设计)实验设计温度和SOC设为2个因子，温度有25℃，45℃2个水平，充电方式有1C和快充2个水平，每组实验3颗电芯平行样，确保测试数据的有效性，测量电池衰退后的剩余容量，如表2所示：

表2

根据本申请实施例提出的车辆电池的驱动寿命评估方法，将获取的当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型，得到待评估电池的容量衰退率，根据容量衰退率对待评估电池驱动寿命进行评估，得到待评估电池驱动寿命的评估结果。由此，解决了相关技术中评估电池驱动寿命的经验模型单一，具有局限性，并且未考虑用户的充电习惯对电池寿命的影响，导致电池的驱动寿命评估准确率低等问题，提高电池驱动寿命预测的准确性，使得驱动寿命评估更贴近生活使用场景。

其次参照附图描述根据本申请实施例提出的车辆电池的驱动寿命评估装置。

图5是本申请实施例的车辆电池的驱动寿命评估装置的方框示意图。

如图5所示，该车辆电池的驱动寿命评估装置10包括：获取模块100、输入模块200和评估模块300。

其中，获取模块100，用于获取待评估电池的当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量；输入模块200，用于将当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型，得到待评估电池的容量衰退率，其中，预先构建的驱动老化模型由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式、充电温度和能量吞吐量训练得到；评估模块300，用于根据容量衰退率对待评估电池驱动寿命进行评估，得到待评估电池驱动寿命的评估结果。

可选地，在将当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型之前，输入模块200，还用于：获取多个不同区域用户的充电习惯分布结果；获取目标电池的驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图；融合处理充电习惯分布结果和驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，得到能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图，并根据能量吞吐量/温度-容量衰退率MAP图得到预先构建的驱动老化模型。

可选地，获取目标电池的驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，输入模块200，还用于：按照预设的循环老化测试策略，对目标电池进行处理，得到目标电池的多个温度和多个循环容量恢复率；基于预设的指数经验模型、预设的阿伦尼乌斯经验模型和预设的加权策略，对多个温度和多个循环容量恢复率进行处理，得到驱动衰减因子随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图。

可选地，获取用户的充电习惯分布结果，输入模块200，还用于：获取公开数据集，其中，公开数据集包括由分布在多个目标地区的多个目标车辆的充电方式组成；基于预设的剔除策略，剔除公开数据集中不满足预设充电习惯的数据，得到充电习惯分布结果。

可选地，融合处理充电习惯分布结果和随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，输入模块200，还用于：基于预设的融合公式，融合处理充电习惯分布结果和随能量吞吐量/温度/充电方式-容量衰退率MAP图，其中，预设的融合公式为：

C

其中，W

需要说明的是，前述对车辆电池的驱动寿命评估方法实施例的解释说明也适用于该实施例车辆电池的驱动寿命评估装置，此处不再赘述。

根据本申请实施例提出的车辆电池的驱动寿命评估装置，将获取的当前充电方式、当前温度和当前能量吞吐量输入至预先构建的驱动老化模型，得到待评估电池的容量衰退率，根据容量衰退率对待评估电池驱动寿命进行评估，得到待评估电池驱动寿命的评估结果。由此，解决了相关技术中评估电池驱动寿命的经验模型单一，具有局限性，并且未考虑用户的充电习惯对电池寿命的影响，导致电池的驱动寿命评估准确率低等问题，提高电池驱动寿命预测的准确性，使得驱动寿命评估更贴近生活使用场景。

图6为本申请实施例提供的车辆的结构示意图。该车辆可以包括：

存储器601、处理器602及存储在存储器601上并可在处理器602上运行的计算机程序。

处理器602执行程序时实现上述实施例中提供的车辆电池的驱动寿命评估方法。

进一步地，车辆还包括：

通信接口603，用于存储器601和处理器602之间的通信。

存储器601，用于存放可在处理器602上运行的计算机程序。

存储器601可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

如果存储器601、处理器602和通信接口603独立实现，则通信接口603、存储器601和处理器602可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture，简称为ISA)总线、外部设备互连(PeripheralComponent，简称为PCI)总线或扩展工业标准体系结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称为EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

可选的，在具体实现上，如果存储器601、处理器602及通信接口603，集成在一块芯片上实现，则存储器601、处理器602及通信接口603可以通过内部接口完成相互间的通信。

处理器602可能是一个中央处理器(Central Processing Unit，简称为CPU)，或者是特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称为ASIC)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的车辆电池的驱动寿命评估方法。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或N个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。