CN107863569A - 一种锂离子动力电池评估方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种锂离子动力电池评估方法和装置，方法包括：获取锂离子动力电池的性能指标；按照预设规则对电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试和SOP测试，得到充电容量、放电容量、最高温度、低温放电性能和实际持续运行时间；若充电容量大于充电容量需求，且放电容量大于放电容量需求，且最高温度小于或等于温度上限，且低温放电性能未发生突变，且实际持续运行时间大于或等于预设持续运行时间，则对电池进行工况验证，得到电池的温度变化范围和运行周期；若温度变化范围处于预设的温度范围内，且运行周期大于或等于预设的周期，则确定电池满足使用工况需求，该方法可以实现锂离子动力电池评估与使用环境相匹配。

Description

一种锂离子动力电池评估方法及装置

技术领域

本发明实施例涉及锂离子动力电池技术领域，尤其涉及一种锂离子动力电池评估方法及装置。

背景技术

目前，锂离子电池在能源领域所占的比例越来越大，除了传统的3C电子产品之外，电动汽车的快速发展和推广也极大地促进了锂离子电池在动力方面的应用。此外，为了响应国家节能环保的号召，锂离子电池以其能量密度高、环境友好的特点，也逐渐受到轨道交通领域动力应用方面的青睐。因此，锂离子动力电池已经成为锂离子电池发展的重要分支。

在锂离子动力电池的应用领域中，包括多种工况和应用场景，如纯电动汽车(Electric Vehicle，以下简称：EV)、插电式混合动力汽车(Plug-in hybrid electricvehicle，以下简称：PHEV)、混合动力车辆(Hybrid electric vehicle，以下简称：HEV))以及轨道交通车辆的辅助动力电源等，当前市场上存在多种不同材料、不同结构和不同厂家的锂离子动力电池以供挑选。

不同应用场景对锂离子动力电池的性能要求各不相同，从众多的锂离子动力电池中，挑选出满足特定应用场景下用电需求的锂离子动力电池种类，显得尤为重要。因此，如何提供一种与应用场景相匹配的锂离子动力电池评估方法，成为亟需解决的一大难题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种锂离子动力电池评估方法和装置。

第一方面，本发明实施例提供一种锂离子动力电池评估方法，所述方法包括：

获取待评估锂离子动力电池的性能指标；其中，所述性能指标包括：放电容量需求、充电容量需求、温度上限和预设持续运行时间；

按照预设规则，分别对所述电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试，得到所述电池的充电容量、放电容量、最高温度、低温放电性能以及实际持续运行时间；

若所述电池满足第一预设条件，则对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期；其中，所述第一预设条件包括：所述充电容量大于所述充电容量需求，且所述放电容量大于所述放电容量需求，且所述最高温度小于或等于所述温度上限，且低温放电性能未发生突变，且所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间；

若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求。

第二方面，本发明实施例提供一种锂离子动力电池评估装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取待评估锂离子动力电池的性能指标；其中，所述性能指标包括：放电容量需求、充电容量需求、温度上限和预设持续运行时间；

测试模块，用于按照预设规则，分别对所述电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试，得到所述电池的充电容量、放电容量、最高温度、低温放电性能以及实际持续运行时间；

工况验证模块，用于若所述电池满足第一预设条件，则对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期；其中，所述第一预设条件包括：所述充电容量大于所述充电容量需求，且所述放电容量大于所述放电容量需求，且所述最高温度小于或等于所述温度上限，且低温放电性能未发生突变，且所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间；

评估模块，用于若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估方法及装置，通过获取待评估的锂离子动力电池的性能指标，以所述性能指标为衡量标准，对所述电池分别进行容量测试、温升测试、低温性能测试和SOP测试，当所述电池满足第一预设条件时，对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期，若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求，该方法可以实现锂离子动力电池评估与使用环境相匹配，解决了电池应用与电池评估之间的复杂对应关系问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的锂离子动力电池评估方法流程图；

图2为本发明实施例提供的锂离子动力电池评估装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的锂离子动力电池评估方法流程图，如图1所示，所述方法包括：

步骤10、获取待评估锂离子动力电池的性能指标；其中，所述性能指标包括：放电容量需求、充电容量需求、温度上限和预设持续运行时间；

步骤11、按照预设规则，分别对所述电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试，得到所述电池的充电容量、放电容量、最高温度、低温放电性能以及实际持续运行时间；

步骤12、若所述电池满足第一预设条件，则对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期；其中，所述第一预设条件包括：所述充电容量大于所述充电容量需求，且所述放电容量大于所述放电容量需求，且所述最高温度小于或等于所述温度上限，且低温放电性能未发生突变，且所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间；

步骤13、若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求。

具体地，可以通过整车功率管理***，记录电池的使用工况，所述使用工况通常为电池的功率或电流随时间的变化关系。然后，根据所述使用工况，计算电池的功率或电流的区间概率分布，提取电池的特征工况，根据特征工况对电池的需求种类进行划分。一般地，当电池的平均倍率在2C以下时，电池使用过程中对功率性能要求较低，但是，对容量密度等有较高的要求，将这类电池应用类型划分为能量型电池；当电池使用倍率在6-10C范围内时，电池使用过程中需要较高的功率性能，将这类电池应用类型划分为功率型电池；当电池使用倍率在2-6C之间时，电池需要兼顾容量密度和功率使用特性，将这类电池应用类型划分为功率-能量型电池。电池的倍率是表示电池放电快慢的一种量度，电池的容量在1小时放电完毕，称为1C放电；电池的容量在5小时放电完毕，则称为1/5C或0.2C放电。

确定好电池的应用类型之后，根据其使用特点，确定出评估电池使用时的各项性能指标，具体包括：电池的放电容量需求、充电容量需求、电池使用过程中的温度上限和电池的预设持续运行时间等。其中，所述放电容量需求和所述充电容量需求是指，为满足电池使用的具体条件，如里程要求、加速过程要求和制动过程要求等，按照预设算法计算得到的电池放电容量最低限制和电池充电容量最低限制；所述温度上限是指，当电池的温度小于所述温度上限时，所述电池不会有明显的性能衰退和损伤，更不会出现热失控，所述温度上限的具体取值与电池的材料体系及结构相关。所述预设持续运行时间是指，电池在根据使用工况确定的特定温度和SOC条件下，持续运行的时间。

首先，根据电池的应用类型，获取对应的性能指标，将所述性能指标作为衡量标准，对电池进行评估。然后，分别对所述电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试。

按照预设规则，对所述电池进行容量测试，可以得到所述电池的充电容量和放电容量；通过温升测试，可以得到所述电池的最高温度；通过低温性能测试，可以得到所述电池的低温放电性能；通过SOP测试，可以得到所述电池的实际持续运行时间。若所述充电容量大于所述充电容量需求，且所述放电容量大于所述放电容量需求，则说明所述电池通过所述容量测试；若所述最高温度小于或等于所述温度上限，则说明所述电池通过所述温升测试；若所述低温放电性能未发生突变，则说明所述电池通过所述低温性能测试；若所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间，则说明所述电池通过所述SOP测试。其中，低温放电性能发生突变，是指因低温下极化增大，电池在放电初始时电压迅速到达截止电压而导致放电终止的现象。

如果所述电池通过上述容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试，则对所述电池进行工况验证。所述工况验证是指，依据电池的实际工况对锂离子动力电池进行验证，根据验证结果判断所述电池是否满足实际使用工况需求。具体的，首先，根据所述电池的使用类型，确定电池使用过程的极限工况条件，比如最大充电倍率、最大放电倍率、最高环境温度和最低环境温度等。其中，所述最高环境温度，是指根据电池使用地域和季节，确定的电池运行环境最高温度，所述最低环境温度，是指根据电池实际工况，确定其工作环境温度的最低值，该数值受电池运行地域和季节的影响。

然后，在所述极限工况条件下对电池进行充电测试和放电测试，在测试过程中监控电池的电压、电流和温度变化，并设置相应的截止条件。根据测试结果数据分析电池的温度变化范围和运行周期，并将所述温度变化范围与预设的温度范围相比较，将所述运行周期与预设的周期范围相比较，若所述温度变化范围处于所述预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求。其中，所述预设的温度范围和所述预设的周期都是根据所述电池的应用类型确定的。若所述电池满足使用工况需求则通过所述工况验证，可以进一步确定电池的选型，否则依据出现的限制条件修改电池设计，所述选型是一种具体明确的电池型号，如20Ah钛酸锂软包电池，所述选型对所述电池在所述能量型电池、所述功率型电池和所述功率-能量型电池的分类基础上更细致的划分。

此外，若所述电池未通过所述容量测试，则需要对电池体系、结构等进行修改设计或选择其他电池类型。若所述电池未通过所述温升测试，则可以针对性地修改电池设计方案。具体地，电池的最高温度包括：极耳最高温度和表面最高温度。若所述极耳最高温度为温升限制条件，需要进一步增大极耳散热状况，比如，可以增大极耳面积等；若所述表面最高温度为温升限制条件，需要进一步增加表面散热情况，比如，可以添加散热材料涂层等。电池生产方也可通过调整电池内部结构和体系减小电池产热情况，并在修改后重新进行所述温升测试。若修改后仍无法满足温升测试要求，应用方应考虑更换电池选型。

若所述电池未通过所述SOP测试，则若电池运行受温度限制，则需要通过增加散热面积等方式进行电池设计调整；若电池运行受电压限制，则需要通过改变电池结构，减薄材料厚度，调整导电剂比例等方式进行电池设计调整。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估方法，通过获取待评估的锂离子动力电池的性能指标，以所述性能指标为衡量标准，对所述电池分别进行容量测试、温升测试、低温性能测试和SOP测试，当所述电池满足第一预设条件时，对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期，若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求，该方法可以实现锂离子动力电池评估与使用环境相匹配，解决了电池应用与电池评估之间的复杂对应关系问题，可以确定锂离子动力电池的正确选型；若所述电池未通过所述容量测试、温升测试、低温性能测试和SOP测试或未通过所述工况验证，则对所述电池进行针对性的修改设计或更改电池选型，对于锂离子动力电池生产厂家，可以作为一种有效的性能检测方案和改进指标，能够有效的推动产-用双方的深入合作和锂离子动力电池产业的健康发展。

可选的，在上述实施例的基础上，所述容量测试包括：

采用恒流恒压方式分别对所述电池充电和放电，将所述电池的SOC调整为100％或0％；

当所述电池的SOC为100％时，采用恒流放电方式对所述电池放电，直到所述电池的电压达到预设的截止电压，得到所述放电容量；

当所述电池的SOC为0％时，采用恒流充电方式对所述电池充电，直到所述电池的电压达到所述截止电压，得到所述充电容量。

具体地，所述容量测试包括充电容量测试和放电容量测试，采用恒流恒压充电或恒流放电的方式将电池SOC调整到100％或0％，为减小极化影响，该过程中的电流，一般选取实际电流需求的1/3；然后，当所述电池的SOC为100％时，采用恒流充电方式将电池放电到截止电压，得到充电容量；当所述电池的SOC为0％时，采用恒流放电方式将电池充电到截止电压，得到放电容量。其中，在所述恒流充电方式和所述恒流放电方式中的电流为实际使用电流，即特定倍率，所述特定倍率是根据所述电池的应用类型和倍率要求范围确定的，比如，若所述电池的应用类型为功率型电池，则所述特定倍率为6-10C之间的一个值，比如可以取8C；所述截止电压与电池的材料体系有关。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估方法，通过采用恒流恒压方式分别对所述电池充电和放电，将所述电池的SOC调整为100％或0％；当所述电池的SOC为100％时，采用恒流放电方式对所述电池放电，直到所述电池的电压达到预设的截止电压，得到所述放电容量；当所述电池的SOC为0％时，采用恒流充电方式对所述电池充电，直到所述电池的电压达到所述截止电压，得到所述充电容量，使得所述方法更加科学。

可选的，在上述实施例的基础上，所述温升测试包括：

在最高环境温度下，分别采用最大充电倍率对所述电池充电和采用最大放电倍率对所述电池放电，在所述充电和所述放电的过程中，监测所述电池的温升情况；其中，所述最高环境温度是根据所述电池的使用地域和季节确定的，所述最大充电倍率和所述最大放电倍率是根据所述电池的工况确定的；

根据所述温升情况，得到所述电池的最高温度。

具体地，根据电池的使用地域和季节，确定最高环境温度，根据所述电池的工况，确定最大充电倍率和所述最大放电倍率，以所述最高环境温度和所述最大充电倍率作为充电极限条件，对所述电池进行充电测试，在该充电测试过程中，电池的温度不断升高，监测所述电池的充电测试温升情况。以所述最高环境温度和所述最大放电倍率作为放电极限条件，对所述电池进行放电测试，在该放电测试过程中，电池的温度也不断升高，监测所述电池的放电测试温升情况。

根据所述充电测试温升情况和所述放电测试温升情况，按照预设算法可以确定出所述电池的最高温度，包括极耳最高温度和表面最高温度。当所述极耳最高温度小于或等于温度上限，且所述表面最高温度小于或等于温度上限时，所述电池通过温升测试。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估方法，通过在最高环境温度下，分别采用最大充电倍率对所述电池充电和采用最大放电倍率对所述电池放电，在所述充电和所述放电的过程中，监测所述电池的温升情况，根据所述温升情况，得到所述电池的最高温度，使得所述方法更加科学。

可选的，在上述实施例的基础上，所述低温性能测试包括：

在最低环境温度下，对所述电池放电，得到所述电池的低温放电性能；其中，所述最低环境温度是根据所述电池的工况确定的。

具体地，通过工况分析确定电池使用最低环境温度，并在所述最低环境温度下，对所述电池进行放电性能测试。若该温度下电池放电性能未发生突变，则满足低温使用需求，若所述电池的放电性能发生突变，则通过逼近法探究电池低温性能突变拐点，将性能突变拐点确定在一定温度范围之内。确定电池性能突变拐点之后，分析电池是否可以通过外部加热或降功运行加热的方式从最低环境温度升温至突变拐点以上。若可以，则电池仍能满足低温使用需求，否则需要进一步修改电池设计，比如可以使用低温电解液、改变材料厚度等以提升电池的低温性能，并再次进行低温性能测试。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估方法，通过在最低环境温度下，对所述电池放电，得到所述电池的低温放电性能，使得所述方法更加科学。

可选的，在上述实施例的基础上，所述SOP测试包括：

在预设温度和预设SOC条件下，对所述电池进行脉冲充电或脉冲放电；

当所述电池的电压到预设的截止电压，或所述电池的温度达到所述温度上限时，停止对所述脉冲充电或脉冲放电，得到所述电池的实际持续运行时间。

具体地，通过工况分析，确定电池功率需求换和电流需求，在特定的温度和SOC下对电池进行脉冲充电测试和放电测试，并在所述充电测试过程和所述放电测试过程中，监测所述电池的电压数据和温度数据。当所述电池的电压到达预设的截止电压或者温度到达温度上限时，停止所述脉冲充电过程和所述脉冲放电过程，并记录电池的实际持续运行时间。将所述实际持续运行时间与工况中预设的持续使用时间进行对比，若所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间，则所述电池通过所述SOP测试；否则需要根据测试结果对所述电池进行调整设计。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估方法，通过在预设温度和预设SOC条件下，对所述电池进行脉冲充电或脉冲放电；当所述电池的电压到预设的截止电压，或所述电池的温度达到所述温度上限时，停止对所述脉冲充电或脉冲放电，得到所述电池的实际持续运行时间，使得所述方法更加科学。

图2为本发明实施例提供的锂离子动力电池评估装置的结构示意图，如图2所示，所述装置包括：获取模块20、测试模块21、工况验证模块22和评估模块23其中：

获取模块20用于获取待评估锂离子动力电池的性能指标；其中，所述性能指标包括：放电容量需求、充电容量需求、温度上限和预设持续运行时间；测试模块21用于按照预设规则，分别对所述电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试，得到所述电池的充电容量、放电容量、最高温度、低温放电性能以及实际持续运行时间；工况验证模块22用于若所述电池满足第一预设条件，则对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期；其中，所述第一预设条件包括：所述充电容量大于所述充电容量需求，且所述放电容量大于所述放电容量需求，且所述最高温度小于或等于所述温度上限，且低温放电性能未发生突变，且所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间；评估模块23用于若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求。

具体地，获取模块20根据电池的应用类型，获取对应的性能指标，所述性能指标，具体包括：电池的放电容量需求、充电容量需求、电池使用过程中的温度上限和电池的预设持续运行时间等。其中，所述放电容量需求和所述充电容量需求是指，为满足电池使用的具体条件，如里程要求、加速过程要求和制动过程要求等，按照预设算法计算得到的电池放电容量最低限制和电池充电容量最低限制；所述温度上限是指，当电池的温度小于所述温度上限时，所述电池不会有明显的性能衰退和损伤，更不会出现热失控，所述温度上限的具体取值与电池的材料体系及结构相关。所述预设持续运行时间是指，电池在根据使用工况确定的特定温度和SOC条件下，持续运行的时间。

测试模块21将所述性能指标作为衡量标准，分别对所述电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试。按照预设规则，对所述电池进行容量测试，可以得到所述电池的充电容量和放电容量；通过温升测试，可以得到所述电池的最高温度；通过低温性能测试，可以得到所述电池的低温放电性能；通过SOP测试，可以得到所述电池的实际持续运行时间。

若所述充电容量大于所述充电容量需求，且所述放电容量大于所述放电容量需求，则说明所述电池通过所述容量测试；若所述最高温度小于或等于所述温度上限，则说明所述电池通过所述温升测试；若所述低温放电性能未发生突变，则说明所述电池通过所述低温性能测试；若所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间，则说明所述电池通过所述SOP测试。其中，低温放电性能发生突变，是指因低温下极化增大，电池在放电初始时电压迅速到达截止电压而导致放电终止的现象。

如果所述电池通过上述容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试，则工况验证模块22对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期。所述工况验证是指，依据电池的实际工况对锂离子动力电池进行验证，根据验证结果判断所述电池是否满足实际使用工况需求。具体的，首先，根据所述电池的使用类型，确定电池使用过程的极限工况条件，比如最大充电倍率、最大放电倍率、最高环境温度和最低环境温度等。其中，所述最高环境温度，是指根据电池使用地域和季节，确定的电池运行最高环境温度，所述最低环境温度，是指根据电池实际工况，确定其工作环境温度的最低值，该数值受电池运行地域和季节的影响。

然后，在所述极限工况条件下对电池进行充电测试和放电测试，在测试过程中监控电池的电压、电流和温度变化，并设置相应的截止条件。根据测试结果数据分析电池的温度变化范围和运行周期。若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则评估模块23确定所述电池满足使用工况需求。其中，所述预设的温度范围和所述预设的周期都是根据所述电池的应用类型确定的。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估装置，其功能具体参照上述方法实施例，此处不再赘述。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估装置，通过获取模块获取待评估的锂离子动力电池的性能指标，测试模块以所述性能指标为衡量标准，对所述电池分别进行容量测试、温升测试、低温性能测试和SOP测试，当所述电池满足第一预设条件时，工况验证模块对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期，若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则评估模块确定所述电池满足使用工况需求，该装置可以实现锂离子动力电池评估与使用环境相匹配，解决了电池应用与电池评估之间的复杂对应关系问题。

可选的，在上述实施例的基础上，所述测试模块包括：容量测试子模块，所述容量测试子模块用于：

采用恒流恒压方式分别对所述电池充电和放电，将所述电池的SOC调整为100％或0％；

当所述电池的SOC为100％时，采用恒流放电方式对所述电池放电，直到所述电池的电压达到预设的截止电压，得到所述放电容量；

当所述电池的SOC为0％时，采用恒流充电方式对所述电池充电，直到所述电池的电压达到所述截止电压，得到所述充电容量。

具体地，上述实施例中所述的测试模块包括：容量测试子模块，所述容量测试子模块可以采用恒流恒压充电或恒流放电的方式将电池SOC调整到100％或0％，为减小极化影响，该过程中的电流，一般选取实际电流需求的1/3；当所述电池的SOC为100％时，所述容量测试子模块可以采用恒流充电方式将电池放电到截止电压，得到充电容量；当所述电池的SOC为0％时，所述容量测试子模块可以采用恒流放电方式将电池充电到截止电压，得到放电容量。其中，在所述所述容量测试子模块在恒流充电方式和所述恒流放电方式中的电流为实际使用电流，即特定倍率，所述特定倍率是根据所述电池的应用类型和倍率要求范围确定的，比如，若所述电池的应用类型为功率型电池，则所述特定倍率为6-10C之间的一个值，比如可以取8C；所述截止电压与电池的材料体系有关。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估装置，通过容量测试子模块采用恒流恒压方式分别对所述电池充电和放电，将所述电池的SOC调整为100％或0％；当所述电池的SOC为100％时，采用恒流放电方式对所述电池放电，直到所述电池的电压达到预设的截止电压，得到所述放电容量；当所述电池的SOC为0％时，采用恒流充电方式对所述电池充电，直到所述电池的电压达到所述截止电压，得到所述充电容量，使得所述方法更加科学。

可选的，在上述实施例的基础上，所述测试模块包括：温升测试子模块，所述温升测试子模块用于：

在最高环境温度下，分别采用最大充电倍率对所述电池充电和采用最大放电倍率对所述电池放电，在所述充电和所述放电的过程中，监测所述电池的温升情况；其中，所述最高环境温度是根据所述电池的使用地域和季节确定的，所述最大充电倍率和所述最大放电倍率是根据所述电池的工况确定的；

根据所述温升情况，得到所述电池的最高温度。

具体地，上述实施例中所述的测试模块包括温升测试子模块。可以根据电池的使用地域和季节，确定最高环境温度，根据所述电池的工况，确定最大充电倍率和所述最大放电倍率，温升测试子模块可以以所述最高环境温度和所述最大充电倍率作为充电极限条件，对所述电池进行充电测试，在该充电测试过程中，电池的温度不断升高，监测所述电池的充电测试温升情况。所述温升测试子模块还可以以所述最高环境温度和所述最大放电倍率作为放电极限条件，对所述电池进行放电测试，在该放电测试过程中，电池的温度也不断升高，监测所述电池的放电测试温升情况。

所述温升测试子模块根据所述充电测试温升情况和所述放电测试温升情况，按照预设算法可以确定出所述电池的最高温度，包括极耳最高温度和表面最高温度。当所述极耳最高温度小于或等于温度上限，且所述表面最高温度小于或等于温度上限时，所述电池通过温升测试。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估装置，通过温升测试子模块在最高环境温度下，分别采用最大充电倍率对所述电池充电和采用最大放电倍率对所述电池放电，在所述充电和所述放电的过程中，监测所述电池的温升情况，根据所述温升情况，得到所述电池的最高温度，使得所述装置更加科学。

可选的，在上述实施例的基础上，所述测试模块包括：低温性能测试子模块，所述低温性能测试子模块用于：

在最低环境温度下，对所述电池放电，得到所述电池的低温放电性能；其中，所述最低环境温度是根据所述电池的工况确定的。

具体地，上述实施例中所述的测试模块包括低温性能测试子模块。通过工况分析确定电池使用的最低环境温度，所述低温性能测试子模块，可以在所述最低环境温度下，对所述电池进行放电性能测试，得到所述电池的低温放电性能。若在所述最低环境温度下，所述电池的放电性能未发生突变，则所述电池满足低温使用需求，若所述电池的放电性能发生突变，则可以通过逼近法探究电池低温性能突变拐点，将性能突变拐点确定在一定温度范围之内。确定电池性能突变拐点之后，分析电池是否可以通过外部加热或降功运行加热的方式从最低环境温度升温至突变拐点以上。若可以，则电池仍能满足低温使用需求，否则需要进一步修改电池设计，比如可以使用低温电解液、改变材料厚度等以提升电池的低温性能，并再次进行低温性能测试。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估装置，通过低温性能测试子模块在最低环境温度下，对所述电池放电，得到所述电池的低温放电性能；其中，所述最低环境温度是根据所述电池的工况确定的，使得所述装置更加科学。

可选的，在上述实施例的基础上，所述测试模块包括：SOP测试子模块，所述SOP测试子模块用于：

在预设温度和预设SOC条件下，对所述电池进行脉冲充电或脉冲放电；

当所述电池的电压到预设的截止电压，或所述电池的温度达到所述温度上限时，停止对所述脉冲充电或脉冲放电，得到所述电池的实际持续运行时间。

具体地，上述实施例中所述的测试模块包括SOP测试子模块。通过工况分析，可以确定电池功率需求换和电流需求，所述SOP测试子模块可以在特定的温度和SOC下对电池进行脉冲充电测试和放电测试，并在所述充电测试过程和所述放电测试过程中，监测所述电池的电压数据和温度数据。当所述电池的电压到达预设的截止电压或者温度到达温度上限时，所述SOP测试子模块停止所述脉冲充电过程和所述脉冲放电过程，并记录电池的实际持续运行时间。将所述实际持续运行时间与工况中预设的持续使用时间进行对比，若所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间，则所述电池通过所述SOP测试；否则需要根据测试结果对所述电池进行调整设计。

本发明实施例提供的锂离子动力电池评估装置，通过SOP测试子模块在预设温度和预设SOC条件下，对所述电池进行脉冲充电或脉冲放电；当所述电池的电压到预设的截止电压，或所述电池的温度达到所述温度上限时，停止对所述脉冲充电或脉冲放电，得到所述电池的实际持续运行时间，使得所述装置更加科学。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的实施例的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明的实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的实施例各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种锂离子动力电池评估方法，其特征在于，包括：

获取待评估锂离子动力电池的性能指标；其中，所述性能指标包括：放电容量需求、充电容量需求、温度上限和预设持续运行时间；

按照预设规则，分别对所述电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试，得到所述电池的充电容量、放电容量、最高温度、低温放电性能以及实际持续运行时间；

若所述电池满足第一预设条件，则对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期；其中，所述第一预设条件包括：所述充电容量大于所述充电容量需求，且所述放电容量大于所述放电容量需求，且所述最高温度小于或等于所述温度上限，且低温放电性能未发生突变，且所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间；

若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述容量测试包括：

采用恒流恒压方式分别对所述电池充电和放电，将所述电池的SOC调整为100％或0％；

当所述电池的SOC为100％时，采用恒流放电方式对所述电池放电，直到所述电池的电压达到预设的截止电压，得到所述放电容量；

当所述电池的SOC为0％时，采用恒流充电方式对所述电池充电，直到所述电池的电压达到所述截止电压，得到所述充电容量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温升测试包括：

在最高环境温度下，分别采用最大充电倍率对所述电池充电和采用最大放电倍率对所述电池放电，在所述充电和所述放电的过程中，监测所述电池的温升情况；其中，所述最高环境温度是根据所述电池的使用地域和季节确定的，所述最大充电倍率和所述最大放电倍率是根据所述电池的工况确定的；

根据所述温升情况，得到所述电池的最高温度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述低温性能测试包括：

在最低环境温度下，对所述电池放电，得到所述电池的低温放电性能；其中，所述最低环境温度是根据所述电池的工况确定的。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SOP测试包括：

在预设温度和预设SOC条件下，对所述电池进行脉冲充电或脉冲放电；

当所述电池的电压到预设的截止电压，或所述电池的温度达到所述温度上限时，停止对所述脉冲充电或脉冲放电，得到所述电池的实际持续运行时间。

6.一种锂离子动力电池评估装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待评估锂离子动力电池的性能指标；其中，所述性能指标包括：放电容量需求、充电容量需求、温度上限和预设持续运行时间；

测试模块，用于按照预设规则，分别对所述电池进行容量测试、温升测试、低温性能测试以及SOP测试，得到所述电池的充电容量、放电容量、最高温度、低温放电性能以及实际持续运行时间；

工况验证模块，用于若所述电池满足第一预设条件，则对所述电池进行工况验证，得到所述电池的温度变化范围和运行周期；其中，所述第一预设条件包括：所述充电容量大于所述充电容量需求，且所述放电容量大于所述放电容量需求，且所述最高温度小于或等于所述温度上限，且低温放电性能未发生突变，且所述实际持续运行时间大于或等于所述预设持续运行时间；

评估模块，用于若所述温度变化范围处于预设的温度范围内，且所述运行周期大于或等于预设的周期，则确定所述电池满足使用工况需求。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测试模块包括：容量测试子模块，所述容量测试子模块用于：

采用恒流恒压方式分别对所述电池充电和放电，将所述电池的SOC调整为100％或0％；

当所述电池的SOC为100％时，采用恒流放电方式对所述电池放电，直到所述电池的电压达到预设的截止电压，得到所述放电容量；

当所述电池的SOC为0％时，采用恒流充电方式对所述电池充电，直到所述电池的电压达到所述截止电压，得到所述充电容量。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测试模块包括：温升测试子模块，所述温升测试子模块用于：

在最高环境温度下，分别采用最大充电倍率对所述电池充电和采用最大放电倍率对所述电池放电，在所述充电和所述放电的过程中，监测所述电池的温升情况；其中，所述最高环境温度是根据所述电池的使用地域和季节确定的，所述最大充电倍率和所述最大放电倍率是根据所述电池的工况确定的；

根据所述温升情况，得到所述电池的最高温度。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测试模块包括：低温性能测试子模块，所述低温性能测试子模块用于：

在最低环境温度下，对所述电池放电，得到所述电池的低温放电性能；其中，所述最低环境温度是根据所述电池的工况确定的。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述测试模块包括：SOP测试子模块，所述SOP测试子模块用于：

在预设温度和预设SOC条件下，对所述电池进行脉冲充电或脉冲放电；

当所述电池的电压到预设的截止电压，或所述电池的温度达到所述温度上限时，停止对所述脉冲充电或脉冲放电，得到所述电池的实际持续运行时间。