一种动力电池退役标准化判定方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种动力电池退役标准化判定方法及系统，所述方法，包括以下过程：获取动力电池的容量数据以及健康状态数据；以上一充放电循环的电池容量减去当前充放电循环的电池容量得到衰退梯度，将当前充放电循环的健康状态的平方除以容量衰退梯度，得到动力电池的退役指标；当退役指标小于设定阈值时，动力电池退役；否则，动力电池能够继续运行；本发明专利技术基于SOH和容量衰退梯度两个指标综合评价电池老化状态，提出了一种全新的电池退役指标，能够根据电池多种实时状态综合评价每个电池单体，进而达到个性化退役，既保障了电池的安全使用，又提高了电池的利用率。又提高了电池的利用率。又提高了电池的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种动力电池退役标准化判定方法及系统


[0001]本专利技术涉及动力电池退役评估
，特别涉及一种动力电池退役标准化判定方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
[0003]锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、使用性能稳等优点，已被广泛应用于电动汽车能量供应系统。然而，锂离子电池在充放电循环过程中，电池储能容量以及电池健康状态(State of Health，SOH)会随着循环次数增加而降低，当下降到一定程度时可能会出现电池容量“跳水”、电解液泄漏、电池鼓包等现象，继续使用可能会导致诸多安全隐患，但即使是同一类型电池单体也会因为使用条件不同而呈现不同的衰退特性。因此，让电池合理退役不仅可以保障电池安全使用，而且能够最大化利用电池。
[0004]锂离子电池老化机理复杂，容量的衰退具有非线性和不确定性，建立精准的老化模型难度很大。电池在不同的容量衰退阶段通常表现出不同的衰退特性，一般分为两个阶段：第一阶段表现为容量衰退梯度变化较小且SOH下降缓慢，第二阶段容量衰退梯度逐渐变大，SOH下降速度也逐渐变大。两阶段不同的衰退特性导致电池整体容量衰退梯度以及SOH变化呈现非线性，且不同电池单体之间也存在差别。动力电池传统以80％SOH为退役标准，此种“一刀切”方法，无法根据电池单体的衰退特性合理退役，不能充分利用电池和保证使用安全，存在一定的局限性。实际工况下，电池会因为外部使用条件的不同以及内部化学反应环境的差异表现为不同的衰退特性。电池单体应该根据自身衰退特性合理退役：当电池SOH较大，但容量衰退梯度较大时，按照80％SOH退役电池无法保证使用安全性，可考虑提前退役；当电池SOH较小，但容量衰退梯度变化很小，按80％SOH退役，不能充分利用电池，可考虑继续使用，推迟退役时间。因此，如何精确识别电池退役点并基于全新指标实时准确评估电池老化状态，已成为动力电池健康管理领域的热点研究课题。
[0005]不少学者针对电池退役点识别展开了大量研究，但目前仍然缺乏锂离子电池精准合理退役的综合评价指标。如中国专利技术专利CN115166563A提出一种动力电池状态评估与退役筛选方法，根据电压数据对电池初筛并采用标准容量测试获得电池容量和电阻等数据，具体方法通过对电池进行充放电实现高精度高可靠性的数据采集。基于电池容量
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电压曲线求导和二次求导，分别提取求导后曲线的设定峰值第一指标和第二指标，分别判断电池类别和一致性，实现二次筛选。基于电池直流内阻在二筛基础上进行第三层次筛选，然而，这是一个耗时且浪费电能的过程，会使大规模电池退役变得困难。中国专利技术专利CN1096983B根据电池开路电压OCV与放电容量关系曲线计算斜率转折点，通过比较某次充放电过程斜率转折点对应的电压与截止电压大小，判断电池后续是否退役，但OCV的获取需要长时间静置，经济性差且效率低。中国专利技术专利CN116125301A提出一种锂电池可靠性状态评估方法，根据电池安全运行的多个参数上下阈值区间分别计算当前电池各个参数在阈值区间的可靠性参数，进而评价电池的可靠性状态进而判断电池是否退役，但该方法依赖
参数的经验给定，存在一定主观性。
[0006]综上，传统电池退役点以80％SOH为标准，目前尚缺乏标准化方法准确识别电池退役点的方法，大多数方法基于单一特征或存在主观性，有一定的局限性。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种动力电池退役标准化判定方法及系统，基于SOH和容量衰退梯度两个指标综合评价电池老化状态，提出了一种全新的电池退役指标，能够根据电池多种实时状态综合评价每个电池单体，进而达到个性化退役，既保障了电池的安全使用，又提高了电池的利用率。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]本专利技术第一方面提供了一种动力电池退役标准化判定方法。
[0010]一种动力电池退役标准化判定方法，包括以下过程：
[0011]获取动力电池的容量数据以及健康状态数据；
[0012]以上一充放电循环的电池容量减去当前充放电循环的电池容量得到衰退梯度，将当前充放电循环的健康状态的平方除以容量衰退梯度，得到动力电池的退役指标；
[0013]当退役指标小于设定阈值时，动力电池退役；否则，动力电池能够继续运行。
[0014]作为本专利技术第一方面进一步的限定，设定阈值的获取，包括：
[0015]获取多个同型号动力电池的退役指标相对于循环次数的曲线；
[0016]根据所述曲线，得到在X％健康状态下退役指标的分布，根据退役指标的分布，得到设定阈值。
[0017]作为本专利技术第一方面更进一步的限定，X％健康状态为80％健康状态。
[0018]作为本专利技术第一方面更进一步的限定，退役指标的分布符合伽玛分布，伽玛分布极值点表示在该值下退役指标最大分布频率，以伽玛分布的形状参数与逆尺度参数的比值为设定阈值。
[0019]本专利技术第二方面提供了一种动力电池退役标准化判定系统。
[0020]一种动力电池退役标准化判定系统，包括：
[0021]数据获取模块，被配置为：获取动力电池的容量数据以及健康状态数据；
[0022]退役指标计算模块，被配置为：以上一充放电循环的电池容量减去当前充放电循环的电池容量得到衰退梯度，将当前充放电循环的健康状态的平方除以容量衰退梯度，得到动力电池的退役指标；
[0023]当退役指标小于设定阈值时，动力电池退役；否则，动力电池能够继续运行。
[0024]作为本专利技术第二方面进一步的限定，设定阈值的获取，包括：
[0025]获取多个同型号动力电池的退役指标相对于循环次数的曲线；
[0026]根据所述曲线，得到在X％健康状态下退役指标的分布，根据退役指标的分布，得到设定阈值。
[0027]作为本专利技术第二方面更进一步的限定，X％健康状态为80％健康状态。
[0028]作为本专利技术第二方面更进一步的限定，退役指标的分布符合伽玛分布，伽玛分布极值点表示在该值下退役指标最大分布频率，以伽玛分布的形状参数与逆尺度参数的比值为设定阈值。
[0029]本专利技术第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的动力电池退役标准化判定方法中的步骤。
[0030]本专利技术第四方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的动力电池退役标准化判定方法中的步骤。
[0031]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0032]1、本专利技术基于SOH和容量衰退梯度两个指标综合评价电池老化状态，提出了一种全新的电池退役指标，该指标能够根据电池多种实时状态综合评价每个电池单体，进而达到个性化退役，既保障了电池的安全使用，又提高了电池的利用率。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动力电池退役标准化判定方法，其特征在于，包括以下过程：获取动力电池的容量数据以及健康状态数据；以上一充放电循环的电池容量减去当前充放电循环的电池容量得到衰退梯度，将当前充放电循环的健康状态的平方除以容量衰退梯度，得到动力电池的退役指标；当退役指标小于设定阈值时，动力电池退役；否则，动力电池能够继续运行。2.如权利要求1所述的动力电池退役标准化判定方法，其特征在于，设定阈值的获取，包括：获取多个同型号动力电池的退役指标相对于循环次数的曲线；根据所述曲线，得到在X％健康状态下退役指标的分布，根据退役指标的分布，得到设定阈值。3.如权利要求2所述的动力电池退役标准化判定方法，其特征在于，X％健康状态为80％健康状态。4.如权利要求2所述的动力电池退役标准化判定方法，其特征在于，退役指标的分布符合伽玛分布，伽玛分布极值点表示在该值下退役指标最大分布频率，以伽玛分布的形状参数与逆尺度参数的比值为设定阈值。5.一种动力电池退役标准化判定系统，其特征在于，包括：数据获取模块，被配置为：获取动力电池的容量数据以及健康状态数据；退役指标计算模块，被配置为：以上一充放电循环的电池容量减去当前充放电循环的电池容量得到衰退梯度，将当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：商云龙，汪腾，朱昱豪，张承慧，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：