电池健康状态检测装置及方法制造方法及图纸

本申请提出了一种电池健康状态的检测方法，该方法针对一段时间内未向负载供电的电池，确定被检测单元，采集被检测单元的开路电压和温度，计算获得被检测单元的电池荷电状态值和损失容量，然后根据被检测单元的损失容量与原始容量之间的比值计算获得被检测单元的电池健康状态值。本申请还提出了一种电池健康状态检测装置。通过本申请提供的方案，可以准确地监控电池性能的衰减程度，避免对业务产生影响。

Device and method for detecting battery health

The application provides a detection method for the health of the battery, the method for a period of time not to supply the load cell, determine the detection unit, detected the open circuit voltage and temperature acquisition unit, obtained by detecting the state of charge of the battery unit value and volume loss, then according to the calculated detection battery health unit value of the ratio between the unit capacity and the capacity of the original loss is detected. A battery health state detection device is also provided for the application. The scheme provided by this application can monitor the attenuation of the battery performance accurately and avoid the impact on the business.

【技术实现步骤摘要】
电池健康状态检测装置及方法
本申请主要涉及电池健康状态的检测技术，尤其针对在一段时间内未向负载供电的电池，估计电池性能的衰减程度的装置及方法。
技术介绍
电池作为一种存储电能的装置，其在很多领域都有着重要的应用。在固定储能应用领域，例如数据中心设备、光传输设备、基站等通信设备，通常都装载备用电源，该备用电源可以是单个电池，也可以是由多个电池并联或串联形成电池组。通常备用电源的电池在一段时间内未向负载供电，电池性能不可避免地发生自然衰减，所以为了保证备用电源能够给通信设备提供足够的电量，用户对备用电源的电池的健康状态(stateofhealth，后续简称为SOH)的要求比较高。在现有的某些应用领域，虽然电池内阻与电池容量有相关性，但是电池内阻的增大并不一定导致电池容量的损失。相比较而言，在大多数应用领域，常以电池保持容量(retentioncapacity)作为衡量电池SOH的参数指标，其能准确表征电池容量信息。对于通信设备中备用电源的电池，无法通过检测负载电压及负载电流的方式来获得电池保持容量参数，所以现有技术中通常采用对电池进行满充电或满放电的方法，测试获得电池保持容量参数。但是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池健康状态检测装置，其特征在于，该装置包括CPU模块和采样电路，其中，所述CPU模块，用于确定被检测单元，向所述采样电路发送控制信息；所述被检测单元由至少一个电池构成，所述至少一个电池在被检测前的一段时间内未向负载供电；所述采样电路，用于接收所述CPU模块的控制信息，采集所述被检测单元的开路电压和温度，然后将获得的开路电压值和温度值输出至所述CPU模块；所述CPU模块还用于根据从所述采集电路接收的所述开路电压值进行计算，获得所述被检测单元的电池荷电状态值，根据所述电池荷电状态值和所述温度值进行计算，获得所述被检测单元的损失容量，根据所述被检测单元的损失容量与原始容量之间的比值进行计算，获...

【技术特征摘要】
1.一种电池健康状态检测装置，其特征在于，该装置包括CPU模块和采样电路，其中，所述CPU模块，用于确定被检测单元，向所述采样电路发送控制信息；所述被检测单元由至少一个电池构成，所述至少一个电池在被检测前的一段时间内未向负载供电；所述采样电路，用于接收所述CPU模块的控制信息，采集所述被检测单元的开路电压和温度，然后将获得的开路电压值和温度值输出至所述CPU模块；所述CPU模块还用于根据从所述采集电路接收的所述开路电压值进行计算，获得所述被检测单元的电池荷电状态值，根据所述电池荷电状态值和所述温度值进行计算，获得所述被检测单元的损失容量，根据所述被检测单元的损失容量与原始容量之间的比值进行计算，获得所述被检测单元的电池健康状态值。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述CPU模块具体用于通过下述公式计算出所述被检测单元的电池荷电状态值，OCV＝a1(SOC)n+a2(SOC)n-1+...+an(SOC)+b在公式中，OCV表示开路电压，SOC表示电池荷电状态，n、a1、a2、an和b是预先设定的常数，且n是正整数。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述采样电路具体用于在多个不同的检测时间采集所述被检测单元的温度，然后将获得的不同检测时间的温度值输出至所述CPU模块；所述CPU模块具体用于根据所述电池荷电状态值和所述不同检测时间的温度值进行计算，获得所述被检测单元的损失容量。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述CPU模块具体用于通过下述公式计算出与所述电池荷电状态值和所述不同检测时间的温度值相对应的第一参数，k＝x1*T+x2*T2+y1*SOC+y2*SOC2+c*T*SOC+d在公式中，k表示第一参数，T表示被检测单元的温度，SOC表示电池荷电状态，x1、x2、y1、y2、c和d是预先设定的常数。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述CPU模块具体用于通过下述公式计算出与所述不同检测时间的温度值相对应的第二参数，α＝x0*exp(λ/T)在公式中，α表示第二参数，T表示被检测单元所在电源的温度，exp(λ/T)表示以自然数e为底且(λ/T)次方的指数函数，e取值为2.718282，x0和λ是预先设定的常数。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述CPU模块具体用于针对不同检测时间的温度，根据所述第一参数和所述第二参数进行微分运算，获得与每个检测时间的温度对应的所述被检测单元的损失容量，在微分表达式中，dQloss表示当前检测时间距离上一次检测时间的被检测单元的损失容量，k表示第一参数，α表示第二参数，Qloss(t)表示与检测时间t对应的被检测单元的损失容量，Qnom表示被检测单元的原始容量。7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述CPU模块具体用于仅在一个检测时间采集所述被检测单元的温度，通过下述公式计算出所述被检测单元的损失容量，Qloss＝exp(S+L/T)*(tm-t0)+M在公式中，t0表示电池出厂时间，tm表示当前检测时间，(tm-t0)表示当前检测时间距离电池出厂时间的天数，Qloss表示当前检测时间距离电池出厂时间的被检测单元的损失容量，exp(S+L/T)表示以自然常数e为底且(S+L/T)次方的指数函数，e取值为2.718282，S、L和M均为常数，T表示被检测单元的温度。8.一种基站，包括：中央控制器、主用电源、备用电源和负载，其中，所述中央控制器用于控制所述主用电源或所述备用电源输出所述负载所需的电压和电流，所述主用电源和所述备用电源用于向所述负载提供所述电压和所述电流，所述备用电源由至少一个电池构成；其特征在于，所述基站还包括如权利要求1至7中任意一项所述的电池健康状态检测装置，所述检测装置用于检测所述备用电源中电池的健康状态，基于所述备用电源确定所述被检测单元。9.一种电池健康状态检测装置，其特征在于，该装置包括CPU模块和采样电路，其中，所述CPU模块，用于确定被检测单元，向所述采样电路发送控制信息；所述被检测单元由至少一个电池构成，所述至少一个电池在被检测前的一段时间内未向负载供电；所述采样电路，用于接收所述CPU模块的控制信息，采集所述被检测单元的开路电压和温度，然后将获得的开路电压值和温度值输出至所述CPU模块；所述CPU模块还用于根据从所述采集电路接收的所述开路电压值进行计算，获得所述被检测单元的电池荷电状态值，根据所述电池荷电状态值和所述温度值进行计算，获得所述被检测单元的损失容量，根据预先保存的负载功率值和负载端电压值及所述被检测单元的损失容量进行计算，获得所述被检测单元的保持容量，然后根据所述被检测单元的保持容量与原始容量之间的比值进行计算，获得所述被检测单元的电池健康状态值。10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述CPU模块具体用于通过下述公式计算出所述被检测单元的电池荷电状态值，OCV＝a1(SOC)n+a2(SOC)n-1+...+an(SOC)+b在公式中，OCV表示开路电压，SOC表示电池荷电状态，n、a1、a2、an和b是预先设定的常数，且n是正整数。11.根据权利要求9或10所述的装置，其特征在于，所述CPU模块具体用于通过下述公式计算出所述被检测单元的保持容量，在公式中，Qr表示被检测单元的保持容量，Qnom表示被检测单元的原始容量，Qth表示被检测单元的损失容量，W表示负载功率，U表示负载端电压，Ith为常数，p为Peukert系数。12.根据权利要求9至11中任意一项所述的装置，其特征在于，所述采样电路具体用于在多个不同的检测时间采集所述被检测单元的温度，然后将获得的不同检测时间的温度值输出至所述CPU模块；所述CPU模块具体用于根据所述电池荷电状态值和所述不同检测时间的温度值进行计算，获得所述被检测单元的损失容量。13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述CPU模块具体用于通过下述公式计算出与所述电池荷电状态值和所述不同检测时间的温度值相对应的第一参数，k＝x1*T+x2*T2+y1*SOC+y2*SOC2+c*T*SOC+d在公式中，k表示第一参数，T表示被...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋建平，苏来锁，张剑波，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：广东,44