电池生命周期的预估方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种电池生命周期的预估方法、装置及存储介质，所述方法包括：对电池进行充放电测试，并获取充电参数，根据所述充电参数计算电池的衰减率模型的模型参数；根据所述充电参数拟合出充放电过程中的电池温度的变化曲线；根据所述充电参数持续仿真对所述电池进行充放电的过程，并根据所述模型参数和所述电池温度计算所述电池的容量衰减率；当所述容量衰减率达到预设衰减率时，计算所述电池充放电的循环圈数。本发明专利技术所提供的技术方案能够解决现有技术中需要持续对电池进行充放电循环测试来评估电池生命周期，效率低下且测试周期长的技术问题。长的技术问题。长的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
电池生命周期的预估方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电池生命周期的预估方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]随着新能源电动汽车的普及，消费者对于电池的使用寿命越来越重视。动力电池的寿命受到很多因素的影响，如充电和放电倍率、充放电温度等。当电池的实际容量达到额定容量的80％时，一般认为电池的寿命已经终止，电池由额定容量到寿命终止之间的充放电次数为电池的循环寿命，循环圈数越多，表明电池性能越高。
[0003]目前评估电芯的循环寿命一般都是对电芯进行相应倍率下的充放电循环测试，直至电池循环至生命周期截止，该评估方法不但周期长，效率低，而且还需要人长期跟踪测试以防止测试过程中出现异常，工作量较大。因此，如何快速高效地估算出不同条件下电芯的循环圈数尤为重要。
[0004]虽然现有技术中的寿命模型考虑了各种因素影响，能够预估电池的健康状态，但不能仿真某一条件下的测试数据，不能根据寿命模型反推该条件下循环到全生命周期截止时的循环圈数。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种电池生命周期的预估方法、装置及存储介质，旨在有效解决现有技术中需要持续对电池进行充放电循环测试来评估电池生命周期，效率低下且测试周期长的技术问题。
[0006]根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种电池生命周期的预估方法，所述方法包括：
[0007]对电池进行充放电测试，并获取充电参数，根据所述充电参数计算电池的衰减率模型的模型参数；
[0008]根据所述充电参数拟合出充放电过程中的电池温度的变化曲线；
[0009]根据所述充电参数持续仿真对所述电池进行充放电的过程，并根据所述模型参数和所述电池温度计算所述电池的容量衰减率；
[0010]当所述容量衰减率达到预设衰减率时，计算所述电池充放电的循环圈数。
[0011]进一步地，所述充电参数包括电流倍率、充电温度和采样时间，所述方法还包括：
[0012]在对所述电池进行充放电测试之前，确定所述电池的充电电流。
[0013]进一步地，所述确定所述电池的充电电流包括：
[0014]若所述充电电流为恒定电流，根据所述电池的额定电流和电流倍率计算所述充电电流；
[0015]若所述充电电流不是恒定电流，在存储空间中获取快充MAP表，根据所述电池的额定电流和所述快充MAP表计算所述充电电流。
[0016]进一步地，所述对电池进行充放电测试包括：
[0017]在所述电池的当前温度为所述充电温度时，对所述电池进行搁置操作，并在搁置时间达到第一预设时间后，根据所述充电电流对所述电池进行充电操作；
[0018]实时监测所述电池的电池电压，当所述电池电压大于等于上限电压时，对所述电池进行搁置操作，并在搁置时间达到第二预设时间后，对所述电池进行放电操作；
[0019]实时监测所述电池电压，当所述电池电压小于等于下限电压时，对所述电池进行搁置操作。
[0020]进一步地，所述根据所述充电参数计算电池的衰减率模型的模型参数包括：
[0021]针对充放电测试中的每一次采样，根据充电时间和充电电流计算容量吞吐量；
[0022]根据容量吞吐量、初始容量、容量衰减率计算当前采样时间下所述电池的剩余电荷量，并根据所述剩余电荷量计算剩余电荷影响因子；
[0023]根据容量吞吐量、电池温度、剩余电荷影响因子和摩尔气体常数拟合出所述衰减率模型以得到所述模型参数，其中，所述模型参数包括指前因子、活化能和无量纲数。
[0024]进一步地，所述根据充电时间和充电电流计算容量吞吐量包括：
[0025]根据下式计算所述容量吞吐量：
[0026]Thh
i
＝
i
·
i
，
[0027]其中，Thh
i
表示所述容量吞吐量，I
i
表示所述充电电流，t
i
表示所述充电时间。
[0028]进一步地，所述根据容量吞吐量、初始容量、容量衰减率计算当前采样时间下所述电池的剩余电荷量包括：
[0029][0030]其中，SOC
i
表示当前采样时间下所述电池的剩余电荷量，SOC
i
‑1表示上一个采样时间下所述电池的剩余电荷量，Thh
i
表示所述容量吞吐量，C
o
表示所述初始容量，Q
loss
表示所述容量衰减率。
[0031]进一步地，所述根据所述模型参数和所述电池温度计算所述电池的容量衰减率包括：
[0032]根据下式计算所述容量衰减率：
[0033][0034]其中，Q
loss
表示所述容量衰减率，A表示所述指前因子，exp()表示以自然常数e为底的指数函数，E
a
表示所述活化能，R表示所述摩尔气体常数，Tem表示所述电池温度，Thh
i
表示所述容量吞吐量，z表示所述无量纲数，Δ1表示倍率影响因子，Δ2表示所述剩余电荷影响因子。
[0035]根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种电池生命周期的预估装置，所述装置包括：
[0036]模型参数计算模块，用于对电池进行充放电测试，并获取充电参数，根据所述充电参数计算电池的衰减率模型的模型参数；
[0037]电池温度拟合模块，用于根据所述充电参数拟合出充放电过程中的电池温度的变化曲线；
[0038]容量衰减率计算模块，用于根据所述充电参数持续仿真对所述电池进行充放电的
过程，并根据所述模型参数和所述电池温度计算所述电池的容量衰减率；
[0039]循环圈数计算模块，用于当所述容量衰减率达到预设衰减率时，计算所述电池充放电的循环圈数。
[0040]根据本专利技术的另一方面，本专利技术还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载以执行如上所述的任一电池生命周期的预估方法。
[0041]通过本专利技术中的上述实施例中的一个实施例或多个实施例，至少可以实现如下技术效果：
[0042]在本专利技术所公开的技术方案中，根据至少一组已有测试数据，获得充电参数，构建衰减率模型，根据测试数据得到衰减率模型的模型参数，拟合电池充放电的电池温度变化，并仿真充放电过程，能够在动力电池全生命周期下，计算容量衰减率达到预设衰减率时电池充放电的循环圈数。该专利技术能够根据一组实测数据，标定温度，计算容量吞吐量，来仿真还原测试数据，可以节约测试资源，能够在测试数据有限的情况下预估其它测试条件下电池的电芯性能，在不同条件下预估电池衰减到全生命周期的循环圈数。另外，该方案不需要人工关注电池循环测试过程，能够节省时间并提高效率。
附图说明
[0043]下面结合附图，通过对本专利技术的具体实施方式详细描述，将使本专利技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0044]图1为本专利技术实施例提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池生命周期的预估方法，其特征在于，所述方法包括：对电池进行充放电测试，并获取充电参数，根据所述充电参数计算电池的衰减率模型的模型参数；根据所述充电参数拟合出充放电过程中的电池温度的变化曲线；根据所述充电参数持续仿真对所述电池进行充放电的过程，并根据所述模型参数和所述电池温度计算所述电池的容量衰减率；当所述容量衰减率达到预设衰减率时，计算所述电池充放电的循环圈数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述充电参数包括电流倍率、充电温度和采样时间，所述方法还包括：在对所述电池进行充放电测试之前，确定所述电池的充电电流。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述电池的充电电流包括：若所述充电电流为恒定电流，根据所述电池的额定电流和电流倍率计算所述充电电流；若所述充电电流不是恒定电流，在存储空间中获取快充MAP表，根据所述电池的额定电流和所述快充MAP表计算所述充电电流。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对电池进行充放电测试包括：在所述电池的当前温度为所述充电温度时，对所述电池进行搁置操作，并在搁置时间达到第一预设时间后，根据所述充电电流对所述电池进行充电操作；实时监测所述电池的电池电压，当所述电池电压大于等于上限电压时，对所述电池进行搁置操作，并在搁置时间达到第二预设时间后，对所述电池进行放电操作；实时监测所述电池电压，当所述电池电压小于等于下限电压时，对所述电池进行搁置操作。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述充电参数计算电池的衰减率模型的模型参数包括：针对充放电测试中的每一次采样，根据充电时间和充电电流计算容量吞吐量；根据容量吞吐量、初始容量、容量衰减率计算当前采样时间下所述电池的剩余电荷量，并根据所述剩余电荷量计算剩余电荷影响因子；根据容量吞吐量、电池温度、剩余电荷影响因子和摩尔气体常数拟合出所述衰减率模型以得到所述模型参数，其中，所述模型参数包括指前因子、活化能和无量纲数。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据充电时间和充电电流计算容量吞吐量包括：根据下式计算所述容量吞吐量：Throughput
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【专利技术属性】
技术研发人员：董倩倩，贾建豪，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：