电池健康状态检测方法及装置制造方法及图纸

技术编号:8906304 阅读:576 留言:0更新日期:2013-07-11 03:51
本发明专利技术公开了一种电池健康状态检测方法及装置,所述方法通过监测电池正常充电或放电过程中任一容量区间内吸收或释放的容量值;利用所述容量值,所述容量区间计算得到电池当前实际容量值,并且可以利用电池当前实际容量值以及电池额定容量值计算电池健康状态SOH比值。所述装置能够利用本发明专利技术的方法检测电池健康状态,本发明专利技术通过监测电池正常充放电过程中特征容量区间内吸收或释放的容量来检测电池当前实际容量值和SOH比值以检测电池的健康状态,并通过多次电池实际容量值和SOH比值的平均和有效性判断提高检测精度,有效地实现了电池健康状态的检测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
,尤其涉及一种电池健康状态检测方法及装置
技术介绍
目前,随着电动车、储能领域的蓬勃发展,对于电池组性能的监控和保护也越来越得到重视,电压、电流、温度、单电芯一致性等早已实现,电池荷电状态SOC (State OfHealth)已经实现了高精度的预测,而电池健康状态SOH(State Of Health)以及剩余容量的高精度预测成为下一个必须要攻破的课题。所述电池健康状态SOH比值,即电池当前实际容量值与额定容量值的百分比,当然地,在已知电池额定容量值的情况下,电池当前实际容量值同样能够反映电池的健康状态。所述电池荷电状态S0C,其数值表现为电池当前荷电容量与当前实际容量的百分比。现有的预测电池SOH的方法主要有内阻法(电导法)、完全放电法、短时放电法等。所述内阻法为直接通过专业的测试设备,测量电池内阻(电导),分析测量值的分布状态来预测电池健康状态S0H。然而,内阻(电导)本身并不能完全反映当前电池的容量状态,内阻(电导)判为异常的电池在容量上仍可能表现优秀,且测量值跟探头接触状态等相关,不同测试设备的测量结果不同,复现性较差,所以总体而言内阻法(电导法)实施简单,但是预测的电池健康状态SOH误差较大。所述完全放电法是对电池进行完全放电,直接计算电池当前容量,并与额定容量比较,得出电池健康状态S0H,此方法预测的精度高,但其缺点在于需要对电池完全放电,在线备电时有掉站的风险,且测试间隔较长,不能及时发现电池突发性衰减。所述短时放电法主要应用在UPS系统,对在线电池进行5分钟左右的短时放电,通过电压降、计算得出的内阻等数据,来估算其整体完全放电时的容量,此方法规避了完全放电的掉电风险。但其缺点为出于站点备电安全起见,放电时间须尽量短,导致估算精度难以保证。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种高精度、短间隔、无需人为放电的电池健康状态检测方法及装置。第一方面,提供电池健康状态检测方法,所述方法包括:监测电池充电或放电过程中任一容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn ;利用所述容量值Cn,所述容量区间SOCt,计算得到电池当前实际容量值Cr。在第一方面的第一种可能的实现方式中,计算电池当前实际容量值Cr时利用公式Cr=Cn+SOCt进行计算。在第一方面的第二种可能的实现方式中,所述监测电池充放电过程中任一容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn的步骤进一步包括:对电池充电或放电任一容量区间SOCt的过程进行周期性地测量,测得每个周期P内的电流值Ip,利用公式Cp=PX Ip计算每个周期P内吸收或释放的容量值cp,对容量区间SOCt内所有周期的容量值Cp进行累加计算得到容量区间SOCt内吸收或释放的容量值cn。在第一方面的第三种可能的实现方式中,所述监测电池充放电过程中任一容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn的步骤进一步包括:对电池充电或放电任一容量区间SOCt的过程进行周期性地测量,测得每个周期P内的电流值Ip和电池温度值T,根据电池温度值T确定电池温度系数κτ,利用公式Cp=PXKtXIp计算每个周期P内吸收或释放的容量值Cp,对容量区间SOCt内所有周期的容量值Cp进行累加计算得到容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn。在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述监测电池充放电过程中任一容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn的步骤进一步包括: 对电池充电或放电任一容量区间SOCt的过程进行周期性地测量,测得每个周期P内的电流值Ip,根据电流值Ip确定电池倍率系数K。,利用公式Cp=P XKcXIp计算每个周期P内吸收或释放的容量值Cp,对容量区间SOCt内所有周期的容量值Cp进行累加计算得到容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn。在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述监测电池充放电过程中任一容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn的步骤进一步包括:对电池充电或放电任一容量区间SOCt的过程进行周期性地测量,测得每个周期P内的电流值Ip和电池温度值T,根据电池温度值T确定电池温度系数Κτ,根据电流值Ip确定电池倍率系数K。,利用公式Cp=PXKeXKTX Ip计算每个周期P内吸收或释放的容量值Cp,对容量区间SOCt内所有周期的容量值Cp进行累加计算得到容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn。在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述检测方法在计算得到电池当前实际容量值(;之后还包括以下步骤:多次监测并计算得到若干个电池当前实际容量值C;,对所述若干个电池当前实际容量值(;进行平均值计算或者先进行有效值判定再进行平均值计算得到电池当前实际容量的平均值Cw在第一方面的第七种可能的实现方式中,所述检测方法在计算得到电池当前实际容量的平均值Cm之后还包括以下步骤:利用电池当前实际容量的平均值CM,以及电池额定容量值Ctl,利用公式SOHe=C,彳Ctl计算得到电池健康状态SOH比值的平均值S0He。在第一方面的第八种可能的实现方式中,所述检测方法在计算得到电池当前实际容量值(;之后还包括以下步骤:利用电池当前实际容量值C;,以及电池额定容量值Ctl,利用公式SOH=G^Ctl计算得到电池健康状态SOH比值。在第一方面的第九种可能的实现方式中,所述检测方法在计算得到电池健康状态SOH比值之后还包括以下步骤:多次监测并计算得到若干个电池健康状态SOH比值,对所述若干个电池健康状态SOH比值进行平均值计算或者先进行有效值判定再进行平均值计算得到电池健康状态SOH比值的平均值S0He。第二方面,本专利技术提供了一种电池健康状态检测装置,包括容量监测模块和实际容量值计算模块;所述容量监测模块用于监测电池充电或放电过程中任一容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn;所述实际容量值计算模块用于利用所述容量值cn,所述容量区间SOCt,计算得到电池当前实际容量值C,。在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述实际容量值计算模块通过公式Cr=Cn^SOCt计算得到电池当前实际容量值C;。在第二方面的第二种可能的实现方式中,所述容量监测模块包括电流值采集单元和计算单元,所述电流值采集单元用于测量每个周期P内的电流值Ip,所述计算单元用于利用公式Cp=PXIp计算每个周期P内吸收或释放的容量值Cp,对容量区间SOCt内所有周期的容量值Cp进行累加计算得到容量区间SOCt内吸收或释放的容量值cn。在第二方面的第三种可能的实现方式中,所述容量监测模块包括电流值采集单元、温度传感器、电池温度系数确定单元和计算单元,所述电流值采集单元用于测量每个周期P内的电流值Ip,所述温度传感器用于测量每个周期P内的电池温度值T,所述电池温度系数确定单元用于根据电池温度值T确定电池温度系数Kt,所述计算单元用于利用公式Cp=PXKtXIp计算每个周期P内吸收或释放的容量值Cp,对容量区间SOCt内所有周期的容量值Cp进行累加计算得到容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn。在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述容量监测模块包括电流值采集单元、电池倍率系数确定单元和计算单元,所述电流值采集单元用于测量每个周期P内的电流值Ip,所述电池倍率系数确定单元用于根据电流值Ip确定电池倍率系数K。,所述计算单元用于利用公式本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电池健康状态检测方法,其特征在于,包括以下步骤:监测电池充电或放电过程中任一容量区间SOCt内吸收或释放的容量值Cn;利用所述容量值Cn,所述容量区间SOCt,计算得到电池当前实际容量值Cr。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:乐斌王兴杰欧阳明光
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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