一种电池失效检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种电池失效检测方法，包括以下步骤：系统上电，采集锂电池放电开始时刻的端电压U和放电电流I；记录T时刻锂电池的端电压U0和放电电流I0，根据开始时刻的端电压U和放电电流I以及T时刻的端电压U0和放电电流I0得到锂电池的内阻值R

【技术实现步骤摘要】
一种电池失效检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及电池检测
，尤其涉及一种电池失效检测方法及系统。

技术介绍

[0002]水采集终端分为户外型和户内型，户内型采用市电进行供电，户外型采用太阳能光伏板进行供电，市面上基于LORA的采集设备，由于应用场景在户外，取电困难，产品在实现基本采集功能的时候，往往没有在电池管理方面进行深度的研究与优化，由于锂电池存在使用寿命的约束，产品使用常在户外不便运维人员管理，因此，当电池失效时，运维人员往往需要到现场逐一排查原因，且无法提前进行运维以更换电池。锂电池失效的原因可以分为两类，一类为外因，包括撞击、针刺、腐蚀、高温燃烧、人为破坏等外部因素；另一类为内因，锂电池内部物理、化学的变化。
[0003]申请号为CN202020695214.6的专利文献公开了一种太阳能LORA网关包括处理器、LORA扩频模块、GSM模块、RS485扩展模块、太阳能模块、充电模块和蓄电池，所述处理器分别与LORA扩频模块、RS485扩展模块和GSM模块连接。本专利技术通过在LORA网关上设置太阳能模块，配合充电模块实现对于蓄电池的充电，通过蓄电池对LORA网关的各个部件进行供电，实现LORA网关的太阳能供电。该装置无法解决现有设备无法提前对电池失效进行有效判断并及时更换的技术问题。因此，亟待提出一种电池失效检测方法及系统，解决现有设备无法提前对电池失效进行有效判断并及时更换的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种电池失效检测方法及系统，旨在解决现有设备无法提前对电池失效进行有效判断并及时更换的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种电池失效检测方法，所述方法包括以下步骤：
[0006]S1、系统上电，采集锂电池放电开始时刻的端电压U和放电电流I；
[0007]S2、记录T时刻锂电池的端电压U0和放电电流I0，根据开始时刻的端电压U和放电电流I以及T时刻的端电压U0和放电电流I0得到锂电池的内阻值R
d0
；
[0008]S3、重复上述步骤，依次得到T+n个时刻锂电池的内阻值R
dn
；
[0009]S4、构建锂电池内阻值与SOC、温度之间的模型，根据步骤S3得到的锂电池的内阻值，依次计算T+n个时刻锂电池的实际内阻值E
rn
；
[0010]S5、根据T+n个时刻锂电池的实际内阻值E
rn
，计算锂电池内阻的变化率ΔE
rn
；
[0011]S6、根据步骤S5得到的锂电池内阻的变化率ΔE
rn
，计算锂电池平滑电阻变化率，并根据所述平滑电阻变化率判断锂电池是否失效。
[0012]优选方案之一，所述锂电池的内阻值R
d0
为：
[0013]R
d0
＝(U
‑
U0)/(I
‑
I0)。
[0014]优选方案之一，所述依次得到T+n个时刻锂电池的内阻值R
dn
的步骤之后，还包括：
[0015]将依次得到T+n个时刻的锂电池的内阻值R
dn
进行回归计算，拟合连续N个时刻的内
阻值得到当前工况的内阻值R'
dn
。
[0016]优选方案之一，所述将依次得到T+n个时刻的锂电池的内阻值R
dn
采用最小二乘法进行回归计算。
[0017]优选方案之一，所述步骤S4中构建锂电池内阻值与SOC、温度之间的模型，具体为：
[0018][0019]其中，α、β为常量，E
rn
为T+n时刻锂电池的实际内阻值，SOC为电池负荷状态。
[0020]优选方案之一，所述步骤S5中根据T+n个时刻锂电池的实际内阻值E
rn
，计算锂电池内阻的变化率ΔE
rn
，所述锂电池内阻的变化率ΔE
rn
为：
[0021][0022]其中，E
rn
为T+n时刻的锂电池的实际内阻值，E
r(n+1)
为T+(n+1)时刻的锂电池的实际内阻值。
[0023]优选方案之一，所述锂电池平滑电阻变化率为：
[0024][0025]其中，(ΔE
r
)
avg
为锂电池平滑电阻变化率。
[0026]优选方案之一，所述步骤S6中根据所述平滑电阻变化率判断锂电池是否失效，具体为：
[0027]将所述平滑电阻变化率与失效阈值进行比较，若所述平滑电阻变化率小于所述失效阈值，则锂电池处于正常状态；若所述平滑电阻变化率大于所述失效阈值，则锂电池处于失效状态。
[0028]优选方案之一，所述失效阈值为40％。
[0029]一种电池失效检测系统，包括存储单元和处理单元，所述存储单元中存储可在所述处理单元上运行的计算机程序；所述处理单元执行所述计算机程序时实现如上述的一种电池失效检测方法。
[0030]本专利技术的上述技术方案中，该电池失效检测方法包括以下步骤：系统上电，采集锂电池放电开始时刻的端电压U和放电电流I；记录T时刻锂电池的端电压U0和放电电流I0，根据开始时刻的端电压U和放电电流I以及T时刻的端电压U0和放电电流I0得到锂电池的内阻值R
d0
；重复上述步骤，依次得到T+n个时刻锂电池的内阻值R
dn
；构建锂电池内阻值与SOC、温度之间的模型，根据锂电池的内阻值，依次计算T+n个时刻锂电池的实际内阻值E
rn
；根据T+n个时刻锂电池的实际内阻值E
rn
，计算锂电池内阻的变化率ΔE
rn
；根据锂电池内阻的变化率ΔE
rn
，计算锂电池平滑电阻变化率，并根据所述平滑电阻变化率判断锂电池是否失效。本专利技术解决了现有设备无法提前对电池失效进行有效判断并及时更换的技术问题。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例一种电池失效检测方法的流程示意图(1)；
[0033]图2为本专利技术实施例一种电池失效检测方法的流程示意图(2)。
[0034]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池失效检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、系统上电，采集锂电池放电开始时刻的端电压U和放电电流I；S2、记录T时刻锂电池的端电压U0和放电电流I0，根据开始时刻的端电压U和放电电流I以及T时刻的端电压U0和放电电流I0得到锂电池的内阻值R
d0
；S3、重复上述步骤，依次得到T+n个时刻锂电池的内阻值R
dn
；S4、构建锂电池内阻值与SOC、温度之间的模型，根据步骤S3得到的锂电池的内阻值，依次计算T+n个时刻锂电池的实际内阻值E
rn
；S5、根据T+n个时刻锂电池的实际内阻值E
rn
，计算锂电池内阻的变化率ΔE
rn
；S6、根据步骤S5得到的锂电池内阻的变化率ΔE
rn
，计算锂电池平滑电阻变化率，并根据所述平滑电阻变化率判断锂电池是否失效。2.根据权利要求1所述的一种电池失效检测方法，其特征在于，所述锂电池的内阻值R
d0
为：R
d0
＝(U
‑
U0)/(I
‑
I0)。3.根据权利要求1所述的一种电池失效检测方法，其特征在于，所述依次得到T+n个时刻锂电池的内阻值R
dn
的步骤之后，还包括：将依次得到T+n个时刻的锂电池的内阻值R
dn
进行回归计算，拟合连续N个时刻的内阻值得到当前工况的内阻值R'
dn
。4.根据权利要求3所述的一种电池失效检测方法，其特征在于，所述将依次得到T+n个时刻的锂电池的内阻值R
dn
采用最小二乘法进行回归计算。5.根据权利要求1所述的一种电池失效检...

【专利技术属性】
技术研发人员：田丰，张武娟，罗辉，李俊，
申请(专利权)人：威胜信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：