电池健康度预测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:19854991 阅读:26 留言:0更新日期:2018-12-22 11:11
本发明专利技术实施例提供的一种电池健康度估算方法及装置,所述方法包括:获取电池充电过程中多个测量时刻的电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度,并根据所述电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度获得本时间段内的单位可用容量、充电稳定度和异常状态值,从而根据所述单位可用容量、充电稳定度和异常状态值采用估算公式获得电池的健康度估算值,实现在电池充电过程中对电池健康度进行估算,预测精度高,实用性好。

【技术实现步骤摘要】
电池健康度预测方法及装置
本专利技术涉及数据处理
,尤其涉及一种电池健康度预测方法及装置。
技术介绍
现有锂离子电池健康度均以大量的实验数据为基础,通过实验方法建立各种数学模型或者评估方法,通过实验获得的经验对实验数据进行计算处理,最终得到电池健康度。比如通过对电池内阻进行计算处理,建立内阻健康度对关系;或者通过建立电池初次使用到最新一次使用对健康度数据;或者利用内阻、放电功率等做为健康度指标进行估算;或者以soc对变化建立健康度与soc变化关系。现有技术存在的问题主要有以下几方面:1、现有电池健康度模型存在局限性。电池健康度是一个与电池材料、制作、成组、使用及环境等多参数强耦合的复杂指标,尤其是电池使用的过程对健康度影响很大,通过某一个参数难以表征电池健康度;2、现有电池健康度模型实用性较差,难以在实际工程中应用。现有大部分电池健康度模型都是基于实验数据和结果进行建立,对于模型所需对数据维度与精度均需要达到实验室要求,但是在实际电池使用中,这些数据往往采集不到或者精度不够,从而无法作为模型对输入参数。3、现有对电池健康度的估算往往适用范围窄,即使对某一类型电池估算有效,但其模型或算法也很难适配其他类型的电池,对于电池模型的优化改进,也需要大量的实验或重新计算,维护成本高。
技术实现思路
本专利技术提供一种电池健康度估算方法及装置,用于解决现有技术对电池健康度估算实用性不高的问题。第一方面,本专利技术实施例提供一种电池健康度估算方法,包括:获取电池充电过程中测量时间段内的多个测量时刻的电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度;根据所述电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的单位可用容量、充电稳定度和异常状态值;根据所述单位可用容量、充电稳定度和异常状态值采用测量公式获得电池的健康度。可选地,根据所述电池总电压、电池总电流、剩余电量获得测量时间段内的单位可用容量,包括:获取测量时间段内的首次测量时刻和末次测量时刻的电池总电压、电池总电流和剩余电量;根据首次测量时刻和末次测量时刻的电池总电压、电池总电流和剩余电量采用第一计算公式获得测量时间段内的单位可用容量;第一计算公式包括:其中,e为单位可用容量,U为电池总电压,I为电池总电流,Δsoc为首次测量时刻和末次测量时刻之间的剩余电量之差,t1为首次测量时刻,t2为末次测量时刻。可选地,根据所述电池总电压、电池总电流、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的充电稳定度,包括:获取测量时间段内的电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值;根据电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值采用第二计算公式获得测量时间段内的充电稳定度;第二计算公式包括:s是充电稳定度,xi是第i个元素,ωi为第i个元素对应的权重,元素包括电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值;n为元素个数。可选地,根据所述电池总电压、电池总电流、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的异常状态值,包括:获取测量时间段内电池总电压超过总电压阈值的第一次数;获取测量时间段内电池总电流超过总电流阈值的第二次数;获取测量时间段内电池单体电压超过单体电压阈值的第三次数;获取测量时间段内电池温度超过温度阈值的第四次数;根据第一次数、第二次数、第三次数和第四次数以及各次数对应的次数与异常状态值的对应关系获得各次数对应的异常状态值;根据各次数对应的异常状态值获得测量时间段内的异常状态值。可选地,所述估算模型包括:其中,y是电池的健康度估算值,zi是第i个元素,εi是第i个元素的权重,元素包括单位可用容量、充电稳定度和异常状态值,n是元素个数,θ是预设系数。第二方面,本专利技术实施例提供一种电池健康度估算装置,包括:获取模块,用于获取电池充电过程中测量时间段内的多个测量时刻的电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度;处理模块,用于根据所述电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的单位可用容量、充电稳定度和异常状态值;预测模块,用于根据所述单位可用容量、充电稳定度和异常状态值采用估算模型获得电池的健康度。可选地,所述处理模块具体用于:获取测量时间段内的首次测量时刻和末次测量时刻的电池总电压、电池总电流和剩余电量;根据首次测量时刻和末次测量时刻的电池总电压、电池总电流和剩余电量采用第一计算公式获得测量时间段内的单位可用容量;第一计算公式包括:其中,e为单位可用容量,U为电池总电压,I为电池总电流,Δsoc为首次测量时刻和末次测量时刻之间的剩余电量之差,t1为首次测量时刻,t2为末次测量时刻。可选地,所述处理模块具体用于:获取测量时间段内的电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值;根据电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值采用第二计算公式获得测量时间段内的充电稳定度;第二计算公式包括:s是充电稳定度,xi是第i个元素,ωi为第i个元素对应的权重,元素包括电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值;n为元素个数。可选地,所述处理模块具体用于:获取测量时间段内电池总电压超过总电压阈值的第一次数;获取测量时间段内电池总电流超过总电流阈值的第二次数;获取测量时间段内电池单体电压超过单体电压阈值的第三次数;获取测量时间段内电池温度超过温度阈值的第四次数;根据第一次数、第二次数、第三次数和第四次数以及各次数对应的次数与异常状态值的对应关系获得各次数对应的异常状态值;根据各次数对应的异常状态值获得测量时间段内的异常状态值。可选地,所述估算模型包括:其中,y是电池的健康度估算值,zi是第i个元素,εi是第i个元素的权重,元素包括单位可用容量、充电稳定度和异常状态值,n是元素个数,θ是预设系数。由上述技术方案可知,本专利技术实施例提供的一种电池健康度估算方法及装置,通过获取电池充电过程中测量时间段内的多个测量时刻的电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度,并根据所述电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的单位可用容量、充电稳定度和异常状态值,从而根据所述单位可用容量、充电稳定度和异常状态值采用预测公式获得电池的健康度估算值,实现在电池充电过程中对电池健康度进行估算,预测精度高,实用性好。附图说明图1为本专利技术一实施例提供的电池健康度预测方法的流程示意图;图2为本专利技术一实施例提供的电池健康度预测装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。图1示出了本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池健康度估算方法,其特征在于,包括:获取电池充电过程中测量时间段内的多个测量时刻的电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度;根据所述电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的单位可用容量、充电稳定度和异常状态值;根据所述单位可用容量、充电稳定度和异常状态值采用估算模型获得电池的健康度估算值。

【技术特征摘要】
1.一种电池健康度估算方法,其特征在于,包括:获取电池充电过程中测量时间段内的多个测量时刻的电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度;根据所述电池总电压、电池总电流、剩余电量、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的单位可用容量、充电稳定度和异常状态值;根据所述单位可用容量、充电稳定度和异常状态值采用估算模型获得电池的健康度估算值。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述电池总电压、电池总电流、剩余电量获得测量时间段内的单位可用容量,包括:获取测量时间段内的首次测量时刻和末次测量时刻的电池总电压、电池总电流和剩余电量;根据首次测量时刻和末次测量时刻的电池总电压、电池总电流和剩余电量采用第一计算公式获得测量时间段内的单位可用容量;第一计算公式包括:其中,e为单位可用容量,U为电池总电压,I为电池总电流,Δsoc为首次测量时刻和末次测量时刻之间的剩余电量之差,t1为首次测量时刻,t2为末次测量时刻。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述电池总电压、电池总电流、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的充电稳定度,包括:获取测量时间段内的电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值;根据电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值采用第二计算公式获得测量时间段内的充电稳定度;第二计算公式包括:s是充电稳定度,xi是第i个元素,ωi为第i个元素对应的权重,元素包括电池单体电压的标准差和最大值、电池温度的标准差和最大值,电池总电压的一阶差分的标准差和最大值,以及电池总电流的一阶差分的标准差和最大值;n为元素个数。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述电池总电压、电池总电流、电池单体电压、电池温度获得测量时间段内的异常状态值,包括:获取测量时间段内电池总电压超过总电压阈值的第一次数;获取测量时间段内电池总电流超过总电流阈值的第二次数;获取测量时间段内电池单体电压超过单体电压阈值的第三次数;获取测量时间段内电池温度超过温度阈值的第四次数;根据第一次数、第二次数、第三次数和第四次数以及各次数对应的次数与异常状态值的对应关系获得各次数对应的异常状态值;根据各次数对应的异常状态值获得测量时间段内的异常状态值。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述估算模型包括:其中,y是电池的健康度估算值,zi是第i个元素,εi是第i个元素的权...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴智强
申请(专利权)人:北京云数智汇科技有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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