一种化学电源循环使用寿命的估算方法及系统技术方案

一种化学电源循环使用寿命的估算方法，所述估算方法包括：在预先构建的测试环境下检测被测电源的热势能状态和充放电性能，得到所述被测电源的热能数据和充放电性能数据；将所述充放电性能数据和所述热能数据带入预先构建的不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型，得到所述被测电源的循环使用寿命；其中，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型包括：基于在所述测试环境中得到的热能数据、性能数据和循环使用寿命的关系构建的循环使用寿命函数；解决各种由电化学体系构成的二次化学电源，进行出厂前循环使用寿命100％预估检测，筛除循环使用寿命性能不合格的产品。

【技术实现步骤摘要】
一种化学电源循环使用寿命的估算方法及系统
本专利技术涉及对由电化学体系构成的二次化学电源估算其循环使用寿命的方法及系统，具体涉及一种化学电源循环使用寿命的估算方法及系统。
技术介绍
随着锂电池应用领域的越来越广泛，其设计容量逐渐加大，而电池单体的不一致以及运行工况的不同，使得电池的使用寿命差异较大，电池性能衰减的因素较多，电池内部化学反应机理较为复杂，使得电池寿命估算较难实现。目前测算二次化学电源循环使用寿命的方法为实际测试，以批次中的个样数据代表批次产品或相同体系、配方等具有部分相同特性的产品的性能。其缺点在于：1、测试后的样品不能重复使用，不再具有使用价值，造成了一定资源的浪费；2、其数据的代表性较差，无法排除产品一致性的影响，造成了数据偏差太大；3、测试不具有普遍性，无法在售前发现循环使用寿命不达标的产品。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本专利技术提供一种化学电源循环使用寿命的估算方法及系统。本专利技术提供的技术方案是：一种化学电源循环使用寿命的估算方法，所述估算方法包括：在预先构建的测试环境下检测被测电源的热势能状态和充放电性能，得到所述被测电源的热能数据和充放电性能数据；将所述充放电性能数据和所述热能数据带入预先构建的不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型，得到所述被测电源的循环使用寿命；其中，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型包括：基于在所述测试环境中得到的热能数据、性能数据和循环使用寿命的关系构建的循环使用寿命函数。优选的，所述测试环境的构建，包括：将绝热或等温容器与温度控制器连接；将能量控制器分别与所述温度控制器、充放电仪和温度传感器连接；所述绝热或等温容器用于安置被测电源；所述温度传感器与被测电源连接，用于测量所述被测电源的表面温度；所述充放电仪与被测电源连接，用于基于所述能量控制器对被测电源进行充放电测试；所述温度控制器用于加热所述绝热或等温容器内的温度，使得被测电源在充放电结束后的热势能状态恢复至充放电开始前的初始热势能状态；所述能量控制器用于控制所述温度控制器、所述温度传感器和所述充放电仪，计算被测电源在测试过程中的热能数据、充放电性能数据和循环使用寿命与充放电能量差。优选的，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型的构建包括：基于所述测试环境，对预设数量的被测电源进行循环充放电；在充放电过程中，计算得到所述被测电源在充放电过程中产生的热能；在充放电结束后，计算得到所述被测电源散热的热能和所述被测电源的循环使用寿命与充放电能量差，并得到被测电源的循环使用寿命与充放电能量差和充放电循环次数；并基于初始热势能状态、初始容量值、寿命终止系数和充放电循环次数制定循环使用寿命函数计算式；其中，所述被测电源在充放电过程中产生的热能和所述被测电源散热的热能为所述被测电源的热能数据，所述循环使用寿命与充放电能量差为所述充放电性能数据。优选的，所述循环使用寿命函数计算式如下：式中，N为被测电源的循环使用寿命；f为(ΔWe-(Q1+Q2))、T0、k和C0之间的对应的关系；ΔWe为循环使用寿命与充放电能量差；T0为初始热势能状态；C0为初始容量值；Q1为被测电源在充放电过程中产生的热能；Q2为被测电源散热的热能；k为寿命终止系数，其为0～100％的数值；n为充放电循环次数。优选的，所述将所述充放电性能数据和所述热能数据带入预先构建的不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型，得到所述被测电源的循环使用寿命，包括：将所述循环使用寿命与充放电能量差、所述被测电源在充放电过程中产生的热能和所述被测电源散热的热能带入所述循环使用寿命函数计算式进行计算，得到所述被测电源的循环使用寿命。基于同一专利技术目的，本专利技术还提供一种化学电源循环使用寿命的估算系统，其特征在于，包括：检测模块，用于在预先构建的测试环境下检测被测电源的热势能状态和充放电性能，得到所述被测电源的热能数据和充放电性能数据；计算模块，用于将所述充放电性能数据和所述热能数据带入预先构建的不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型，得到所述被测电源的循环使用寿命；其中，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型包括：基于在所述测试环境中得到的热能数据、性能数据和循环使用寿命的关系构建的循环使用寿命函数。优选的，还包括：构建模块，用于构建不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型。优选的，所述构建模块包括：第一构建模块，用于基于所述测试环境，对预设数量的被测电源进行循环充放电；第二构建模块，用于在充放电过程中，计算得到所述被测电源在充放电过程中产生的热能；第三构建模块，用于在充放电结束后，计算得到所述被测电源散热的热能和所述被测电源的循环使用寿命与充放电能量差，并得到被测电源的循环使用寿命与充放电能量差和充放电循环次数。优选的，所述计算模块包括：计算子模块，用于将所述循环使用寿命与充放电能量差、所述被测电源在充放电过程中产生的热能和所述被测电源散热的热能带入所述循环使用寿命函数计算式进行计算，得到所述被测电源的循环使用寿命。与最接近的现有技术相比，本专利技术提供的技术方案具有以下有益效果：(1)本专利技术提供一种化学电源循环使用寿命的估算方法，所述估算方法包括：在预先构建的测试环境下检测被测电源的热势能状态和充放电性能，得到所述被测电源的热能数据和充放电性能数据；将所述充放电性能数据和所述热能数据带入预先构建的不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型，得到所述被测电源的循环使用寿命；其中，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型包括：基于在所述测试环境中得到的热能数据、性能数据和循环使用寿命的关系构建的循环使用寿命函数；解决各种由电化学体系构成的二次化学电源，进行出厂前循环使用寿命100％预估检测，筛除循环使用寿命性能不合格的产品。附图说明图1为本专利技术的估算方法示意图；图2为本专利技术的估算系统示意图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。如图1所示，本实施例提供的一种化学电源循环使用寿命的估算方法，所述估算方法包括：在预先构建的测试环境下检测被测电源的热势能状态和充放电性能，得到所述被测电源的热能数据和充放电性能数据；将所述充放电性能数据和所述热能数据带入预先构建的不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型，得到所述被测电源的循环使用寿命；其中，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型包括：基于在所述测试环境中得到的热能数据、性能数据和循环使用寿命的关系构建的循环使用寿命函数。所述测试环境的构建，包括：将绝热或等温容器与温度控制器连接；将能量控制器分别与所述温度控制器、充放电仪和温度传感器连接；所述绝热或等温容器用于安置被测电源；所述温度传感器与被测电源连接，用于测量所述被测电源的表面温度；所述充放电仪与被测电源连接，用于基于所述能量控制器对被测电源进行充放电测试；所述温度控制器用于加热所述绝热或等温容器内的温度，使得被测电源在充放电结束后的热势能状态恢复至充放电开始前的初始热势能状态；所述能量控制器用于控制所述温度控制器、所述温度传感器和所述充放电仪，计算被测电源在测试过程中的热能数据、充放电性能数据和循环使用寿命与充放电能量差。所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型的构建包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学电源循环使用寿命的估算方法，其特征在于，所述估算方法包括：在预先构建的测试环境下检测被测电源的热势能状态和充放电性能，得到所述被测电源的热能数据和充放电性能数据；将所述充放电性能数据和所述热能数据带入预先构建的不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型，得到所述被测电源的循环使用寿命；其中，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型包括：基于在所述测试环境中得到的热能数据、性能数据和循环使用寿命的关系构建的循环使用寿命函数。

【技术特征摘要】
1.一种化学电源循环使用寿命的估算方法，其特征在于，所述估算方法包括：在预先构建的测试环境下检测被测电源的热势能状态和充放电性能，得到所述被测电源的热能数据和充放电性能数据；将所述充放电性能数据和所述热能数据带入预先构建的不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型，得到所述被测电源的循环使用寿命；其中，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型包括：基于在所述测试环境中得到的热能数据、性能数据和循环使用寿命的关系构建的循环使用寿命函数。2.如权利要求1所述的估算方法，其特征在于，所述测试环境的构建，包括：将绝热或等温容器与温度控制器连接；将能量控制器分别与所述温度控制器、充放电仪和温度传感器连接；所述绝热或等温容器用于安置被测电源；所述温度传感器与被测电源连接，用于测量所述被测电源的表面温度；所述充放电仪与被测电源连接，用于基于所述能量控制器对被测电源进行充放电测试；所述温度控制器用于加热所述绝热或等温容器内的温度，使得被测电源在充放电结束后的热势能状态恢复至充放电开始前的初始热势能状态；所述能量控制器用于控制所述温度控制器、所述温度传感器和所述充放电仪，计算被测电源在测试过程中的热能数据、充放电性能数据和循环使用寿命与充放电能量差。3.如权利要求2所述的估算方法，其特征在于，所述不可逆转能量与被测电源循环使用寿命的模型的构建包括：基于所述测试环境，对预设数量的被测电源进行循环充放电；在充放电过程中，计算得到所述被测电源在充放电过程中产生的热能；在充放电结束后，计算得到所述被测电源散热的热能和所述被测电源的循环使用寿命与充放电能量差，并得到被测电源的循环使用寿命与充放电能量差和充放电循环次数；并基于初始热势能状态、初始容量值、寿命终止系数和充放电循环次数制定循环使用寿命函数计算式；其中，所述被测电源在充放电过程中产生的热能和所述被测电源散热的热能为所述被测电源的热能数据，所述循环使用寿命与充放电能量差为所述充放电性能数据。4.如权利要求3所述的估算方法，其特征在于，所述循环使用寿命函数计算式如下：式中，N为被测电源的循环使用寿命；f为(ΔWe-(Q1+...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈芬，徐少禹，宗陆宇，胡道中，王发成，徐春常，田崔钧，张秋淼，
申请(专利权)人：中国北方车辆研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11