二次电池的寿命预测方法及电源管理方法技术

二次电池的寿命预测方法及电源管理方法，寿命预测方法为：记录电池使用时每一次充放电循环后的容量，获得与循环次数对应的电池容量数据；设定拟合曲线取数周期；获取拟合曲线取数周期内对应的容量趋势曲线及容量预测公式；每当循环次数达到拟合曲线取数周期时，重复步骤三，用下一个拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式代替上一个拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式。本发明专利技术依据实际使用情况进行预测，并可不断修正寿命预测曲线和更新容量预测公式，使其尽量接近实际使用状况，更准确的预计电池寿命；基于该预测方法的电源管理方法根据电池的实际使用情况对电池的使用偏好进行纠偏及策略调整，提升了电池循环寿命。

【技术实现步骤摘要】
二次电池的寿命预测方法及电源管理方法
本专利技术属于二次电池
，尤其涉及一种二次电池的寿命预测方法，及基于该寿命预测方法的电源管理方法。
技术介绍
为各种消费电子设备、动力汽车、动力工具、无人机、工业设备等移动型设备提供动力的二次电池，如锂离子电池、铅酸蓄电池、镍氢电池等，在开发、生产过程中会进行多项目、多环境、重复性的测试验证，以保证其在使用时具有较好的循环寿命。例如公开号为CN103698710A的中国专利技术专利申请以及公开号为CN105068009A的中国专利技术专利申请分别公开了在设定的试验条件下对电池寿命周期进行预测的方法，公开号为CN103399276A的中国专利技术专利申请、公开号为CN102353905A的中国专利技术专利申请以及公开号为CN102213747A的中国专利技术专利申请分别公开了经过一定次数的充放电循环测试后对电池寿命周期进行预测的方法。前述几种方法基于测试数据实现了对电池容量的估计及寿命的预测，但由于实际使用条件千变万化，受环境温度、使用者习惯，设备状态等各种因素的影响，前期的测试验证条件难以模拟出电池在实际使用时的情况，仅依据试验结果无法预测电池在实际使用过程中循环寿命的变化，会出现电池实际寿命较预计寿命有较大偏差，从而大幅降低终端客户的使用感受，甚至因电池使用寿命远达不到客户心理预期而招致大规模客诉。因此，有必要提出一种依据电池实际应用状况对电池寿命进行预测的方法，使预测结果最接近电池的实际寿命情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于电池实际使用情况对电池寿命进行预测的方法，该方法通过不断更新、调整寿命预测公式，使预测最接近电池的实际寿命情况。本专利技术的另一目的在于提供一种在前述寿命预测方法基础上，依据预测结果调整设备、电池使用策略以延长电池寿命的电源管理方法。为了实现上述第一目的，本专利技术采取如下的技术解决方案：二次电池的寿命预测方法，包括以下步骤：步骤一、记录电池使用过程中每一次充放电循环后的容量，获得与循环次数对应的电池容量数据；步骤二、设定拟合曲线取数周期；步骤三、获取拟合曲线取数周期内对应的容量趋势曲线及容量预测公式；步骤四、每当循环次数达到拟合曲线取数周期时，重复步骤三，用新的拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式代替上一个拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式，更新容量趋势曲线及容量预测公式。进一步的，所述步骤一中采用电池管理单元记录电池的循环充放电次数及对应的容量数据。为了实现上述第二目的，本专利技术采取如下的技术解决方案：基于前述的二次电池的寿命预测方法的电源管理方法，包括以下步骤：根据电池寿命测试试验中得到容量-循环次数测试数据获得基础寿命预测曲线，将该基础寿命预测曲线的衰减系数作为标准衰减系数；比较容量趋势曲线的衰减系数an和基础寿命预测曲线的标准衰减系数a0，当an大于a0超过预设阈值P时，对电池的使用情况进行调整；调取电池使用记录，对可能导致电池损伤的偏好记录进行调整、纠正，并通过后续容量趋势曲线的更新验证调整、纠正是否有效。进一步的，当二次电池为车用动力电池时，预设阈值P为3～5％。进一步的，当二次电池为消费产品电池时，预设阈值P为8～10％。由以上技术方案可知，本专利技术的二次电池寿命预测方法基于电池的实际使用过程中获得的数据来拟合容量趋势曲线和容量预测公式，完全依据实际使用情况进行预测，而且在新的拟合曲线取数周期内根据最新的电池使用数据不断修正寿命预测曲线和更新容量预测公式，可以尽量接近实际使用状况，从而更准确的预计电池寿命。基于以上电池寿命预测方法，本专利技术提出的一种二次电池的电源管理方法，依据容量预测公式得到的预测结果对电池的使用偏好进行纠偏及策略调整，并可根据最新的电池寿命预测曲线及容量预测公式验证此纠正及应对调整是否有效，实现了不合理使用偏好的纠正及不理想使用环境的应对，以延长电池使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，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例，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获得其他的附图。图1为本专利技术电池寿命预测方法的流程图；图2为电池使用过程中寿命预测曲线示意图；图3为电池测试试验中容量-循环次数曲线及基础寿命预测曲线图；图4为采用线性拟合的方式得到的电池的容量趋势曲线图；图5为采用指数拟合的方式得到的电池的容量趋势曲线图；图6为采用多项式拟合的方式得到的电池的容量趋势曲线图。具体实施方式为了让本专利技术的上述和其它目的、特征及优点能更明显，下文特举本专利技术实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。本专利技术方法的基本思路是：在电池的使用过程中，记录电池每一次充放电循环后的电池容量，得到与循环次数对应的电池容量数据，设定拟合曲线取数周期，在拟合曲线取数周期内根据容量与循环次数的数据得到容量趋势曲线，以及容量预测公式，每当电池的充放电循环次数达到拟合曲线取数周期时就获得一条新的容量趋势曲线和新的容量预测公式，通过不断更新容量趋势曲线和容量预测公式，对电池寿命预测进行修正、调整，从而使预测的容量尽量接近电池的实际容量。以上是本专利技术的核心思想，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图1所示，本专利技术二次电池的寿命预测方法步骤如下：步骤一、记录电池每一次充放电循环后的容量；可采用电池管理单元(BMU)记录下电池在使用过程中每一次循环后的容量，获得与循环次数对应的电池容量数据；步骤二、设定拟合曲线取数周期；例如将相邻的20次或30次或50次循环次数作为拟合曲线取数周期；步骤三、获取容量趋势曲线及容量预测公式；对拟合曲线取数周期内得到容量与循环次数的数据进行拟合，得到容量趋势曲线以及容量预测公式，通过容量预测公式，即可计算出未来某一特定循环次数的虚拟容量——即预测容量；可采用线性拟合或指数拟合或多变量拟合等方式对数据进行拟合等；步骤四、当循环次数达到拟合曲线取数周期时，重复步骤三，用新的拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式代替上一个拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式，对容量趋势曲线及容量预测公式进行更新。下面以一具体实施例对本专利技术的电池寿命预测方法进行详细说明：BMU记录下电池在使用过程中每一次充放电循环后的容量；取50次循环次数作为一个拟合曲线取数周期；对拟合曲线取数周期内的容量与循环次数的数据进行线性拟合，得到容量趋势曲线及容量预测公式，线性拟合得到的容量趋势曲线如图2所示，即在电池实际使用时，当电池充放电循环次数达到50次时，取第一次与第50次循环的两点(或第一次至第50次循环中的多点)容量数据进行线性拟合，得到第一条容量趋势曲线——电本文档来自技高网...

【技术保护点】
二次电池的寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、记录电池使用过程中每一次充放电循环后的容量，获得与循环次数对应的电池容量数据；步骤二、设定拟合曲线取数周期；步骤三、获取拟合曲线取数周期内对应的容量趋势曲线及容量预测公式；步骤四、每当循环次数达到拟合曲线取数周期时，重复步骤三，用下一个拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式代替上一个拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式，更新容量趋势曲线及容量预测公式。

【技术特征摘要】
1.二次电池的寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、记录电池使用过程中每一次充放电循环后的容量，获得与循环次数对应的电池容量数据；步骤二、设定拟合曲线取数周期；步骤三、获取拟合曲线取数周期内对应的容量趋势曲线及容量预测公式；步骤四、每当循环次数达到拟合曲线取数周期时，重复步骤三，用下一个拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式代替上一个拟合曲线取数周期得到的容量趋势曲线及容量预测公式，更新容量趋势曲线及容量预测公式。2.根据权利要求1所述的二次电池的寿命预测方法，其特征在于：所述步骤一中采用电池管理单元记录电池的循环充放电次数及对应的容量数据。3.基于如权利要求1或2所述的二次电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐延铭，李俊义，李涛，
申请(专利权)人：珠海光宇电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44