电池的内阻预测方法、健康状态的评估方法、装置及设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了电池的内阻预测方法、健康状态的评估方法、装置及设备，方法包括获取电池充放电的循环次数n，以及获取电池内阻与电池充放电的循环次数之间的函数关系；将电池充放电的循环次数n带入该函数关系，得到电池在循环次数n下的内阻值；所述函数关系是通过对电池充放电的历史循环次数与对应历史循环次数下的平均直流内阻进行函数拟合确定的。本发明专利技术利用少量的电池历史充放电循环数据进行函数拟合，得到循环次数与平均直流内阻之间的函数关系，利用该函数关系能够预测任何一次循环次数的平均直流内阻，方法简单、快捷，且不需任何直流内阻的相关测试，预测精度较高，方法适用性强。性强。性强。

【技术实现步骤摘要】
电池的内阻预测方法、健康状态的评估方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及电池检测
，尤其涉及电池的内阻预测方法、健康状态的评估方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]直流阻抗(DCR)是电池的关键电性能数据之一，实际为电池的动态内阻，即包括电池欧姆内阻和极化内阻，直流阻抗的数值大小决定着电池的性能优劣，一般来说，直流阻抗大的电池产热量较大，直流阻抗与电池温度特征和热性能直接相关，直流阻抗特征影响电池的使用安全性，因此开展直流阻抗的评估十分重要。
[0003]目前，主要有两种直流阻抗的测试方法。第一种方法为混合脉冲功率性能测试(HPPC)法，是美国FreedomCar混合动力汽车检测手册中提及的方法，其主要针对动力电池的脉冲能力测试，脉冲能力的变化可反映电池直流内阻的变化规律。
[0004]第二种方法为IEC(国际电工委员会)测试法，其考虑了电池极化阻抗(欧姆、电化学和浓差极化)对电池直流阻抗的影响，如放电过程中直流阻抗的计算为两段短时间(10s内)的放电电压差值(U1
‑
U2)与电流差值(I1
‑
I2)的比值。
[0005]综上，上述方法都需要对电池开展特定模式的测试，确定不同循环次数或温度下的电池内阻时间较长，且不同方法得到的结果差异性较大。目前尚没有预测不同循环次数下电池内阻的简便预测方法。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种电池的内阻预测方法、装置、及计算机设备存储介质，以解决现有电池内阻预测方法复杂且时间较长的问题；以及提出一种电池健康状态的评估方法、装置，解决电池的健康状态评估问题。
[0007]基于上述目的，一种电池的内阻预测方法的技术方案，包括以下步骤：
[0008]获取电池充放电的循环次数n，n≥1，以及获取电池内阻与电池充放电的循环次数之间的函数关系；将所述电池充放电的循环次数n带入所述函数关系，得到电池在循环次数n下的内阻值；
[0009]所述函数关系是通过对电池充放电的历史循环次数与对应该历史循环次数下求得的平均直流内阻进行函数拟合确定的。
[0010]一种电池的内阻预测装置的技术方案，包括：
[0011]函数关系建立模块，用于通过对电池充放电的历史循环次数与对应该历史循环次数下求得的平均直流内阻进行函数拟合，确定电池内阻与电池充放电的循环次数之间的函数关系；
[0012]内阻预测模块，用于获取电池充放电的循环次数n，n≥1，以及获取电池内阻与电池充放电的循环次数之间的函数关系；将所述电池充放电的循环次数n带入所述函数关系，得到电池在循环次数n下的内阻值。
[0013]一种计算机设备的技术方案，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机可读指令，所述处理器执行所述计算机可读指令时实现上述电池的内阻预测方法。
[0014]上述电池的内阻预测方法、装置、计算机设备的有益效果是：
[0015]本专利技术利用少量的电池历史充放电循环数据，对电池充放电的历史循环次数与对应该历史循环次数下求得的平均直流内阻进行函数拟合，得到循环次数与平均直流内阻之间的函数关系，利用该函数关系能够预测任何一次循环次数的平均直流内阻，方法简单、快捷，且不需任何直流内阻的相关测试，预测精度较高，方法适用性强。
[0016]基于上述目的，的一种电池健康状态的评估方法技术方案，包括：
[0017]根据电池在当前循环次数下的充电平均电压和放电平均电压，确定电池在当前循环次数下的平均极化电压；
[0018]根据电池在已知充放电模式下的充电电流和放电电流，确定电池在所述充放电模式下的特征电流；
[0019]根据所述平均极化电压与所述特征电流的比值，计算得到电池在当前循环次数下的第一平均直流内阻；
[0020]将当前循环次数带入所述电池的内阻预测方法中的函数关系中，确定电池在当前循环次数下的第二平均直流内阻；
[0021]比较所述第一平均直流内阻与所述第二平均直流内阻之间的差值，当所述差值在设定的阈值范围内，判定所述电池处于健康状态；当所述差值不在设定的阈值范围内，判定所述电池处于非健康状态。
[0022]一种电池健康状态的评估装置的技术方案，包括：
[0023]第一平均内阻预测模块，用于根据电池在当前循环次数下的充电平均电压和放电平均电压，确定电池在当前循环次数下的平均极化电压；根据电池在已知充放电模式下的充电电流和放电电流，确定电池在所述充放电模式下的特征电流；根据所述平均极化电压与所述特征电流的比值，计算得到电池在当前循环次数下的第一平均直流内阻；
[0024]函数关系建立模块，用于通过对电池充放电的历史循环次数与对应该历史循环次数下求得的平均直流内阻进行函数拟合，确定电池内阻与电池充放电的循环次数之间的函数关系；
[0025]第二平均内阻预测模块，用于将当前循环次数带入所述函数关系中，确定电池在当前循环次数下的第二平均直流内阻；
[0026]判断模块，用于比较所述第一平均直流内阻与所述第二平均直流内阻之间的差值，当所述差值在设定的阈值范围内，判定所述电池处于健康状态；当所述差值不在设定的阈值范围内，判定所述电池处于非健康状态。
[0027]上述电池健康状态的评估方法、装置的技术效果是：
[0028]本专利技术利用少量的电池历史充放电循环数据，对电池充放电的历史循环次数与对应该历史循环次数下求得的平均直流内阻进行函数拟合，得到循环次数与平均直流内阻之间的函数关系，利用该函数关系能够预测当前充放电循环次数下的第二平均直流内阻，相当于电池在健康状态下的内阻理论值，再利用当前充放电循环次数下的平均极化电压和特征电流，计算得到当前充放电循环次数下的第一平均直流内阻，相当于内阻实际值，最后利
用第一、第二平均直流内阻之间的偏差，评估电池的健康状态，方法简单、快捷，预测精度较高。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例的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例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本专利技术一实施例中电池的内阻预测方法和电池健康状态的评估方法的一应用环境示意图；
[0031]图2是本专利技术一实施例中电池的内阻预测方法的一流程示意图；
[0032]图3是本专利技术一实施例中内阻预测方法的函数关系确定流程示意图；
[0033]图4是本专利技术一验证例中充放电模式1下电池A不同循环次数下(1
‑
800圈)的平均DCR曲线图(充放电模式1)；
[0034]图5是本专利技术一验证例中充放电模式1下电池A循环前50圈的平均DCR示意图；
[0035]图6是本专利技术一验证例中充放电模式2下电池A循环前50圈的平均DCR示意图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池的内阻预测方法，其特征在于，包括以下步骤：获取电池充放电的循环次数n，n≥1，以及获取电池内阻与电池充放电的循环次数之间的函数关系；将所述电池充放电的循环次数n带入所述函数关系，得到电池在循环次数n下的内阻值；所述函数关系是通过对电池充放电的历史循环次数与对应该历史循环次数下求得的平均直流内阻进行函数拟合确定的。2.如权利要求1所述的电池的内阻预测方法，其特征在于，所述函数关系的确定步骤包括：根据电池在历史循环次数下的充电平均电压和放电平均电压，确定电池在对应循环次数下的平均极化电压；根据电池在已知充放电模式下的充电电流和放电电流，确定电池在所述充放电模式下的特征电流；根据所述平均极化电压与所述特征电流的比值，计算得到电池在对应历史循环次数下的平均直流内阻；对所述的历史循环次数与所述对应历史循环次数下的平均直流内阻进行函数拟合，确定所述函数关系。3.如权利要求2所述的电池的内阻预测方法，其特征在于，当所述已知充放电模式为第一充放电模式，所述特征电流的计算公式如下：
△
I＝w1*Ic+w2*Id式中，
△
I为所述特征电流，w1、w2为设定的权重因子，Ic为在第一充放电模式下的恒流充电电流，Id为在第一充放电模式下的恒流放电电流。4.如权利要求2所述的电池的内阻预测方法，其特征在于，当所述已知充放电模式为第二充放电模式，所述特征电流的计算公式如下：
△
I＝w1*(Ic1*t1/T+Ic2*t2/T+
…
+Icn*tn/T)+w2*Id式中，
△
I为所述特征电流，w1、w2为设定的权重因子，T为在第二充放电模式下恒流充电的总时间，T＝t1+t2+
…
+tN，N≥2，Ic1、Ic2、
…
、IcN为分别在第二充放电模式下恒流充电的第一电流值、第二电流值、
…
、第n电流值，t1、t2、
…
、tN为以第一电流值、第二电流值、
…
、第N电流值的充电时间，Id为在第二充放电模式下的恒流放电电流。5.如权利要求2所述的电池的内阻预测方法，其特征在于，拟合的所述函数关系为分段线性函数，包括第一线性函数、第二线性函数和第三线性函数；在所述第一线性函数中，电池充放电的循环次数在第一循环次数范围内，平均直流内阻随着电池充放电的循环次数增加而降低；所述第二线性函数中，电池充放电的循环次数在第二循环次数范围内，平均直流内阻为固定值；所述第三线性函数中，电池充放电的循环次数在第三循环次数范围内，平均直流内阻随着电池充放电的循环次数增加而升高；所述第一循环次数范围内的循环次数值小于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐思绮，李辉，于丽娟，胡大林，廖兴群，
申请(专利权)人：曙鹏科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：