CN111257780A - 蓄电池健康度评估方法、装置及存储介质 - Google Patents

蓄电池健康度评估方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种蓄电池健康度评估方法、装置及存储介质，该方法包括：固定环境温度下，分别在修复前及修复后对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量第一参数，其中所述第一参数为所述蓄电池的电动势或者所述蓄电池的电压；基于所述蓄电池的标称电压，根据所述第一参数在所述蓄电池修复前后的变化值，得出健康度变化值；根据所述健康度变化值，得出所述蓄电池当前健康度。本发明的实施例至少具有以下有益效果：对处于浮充及充满状态下的蓄电池在修复前后对同一参数进行测量，便可以得到蓄电池健康度，操作简单，易于实现，节省人力物力，且测量结果与传统测量方法吻合，精度高。

Description

蓄电池健康度评估方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种蓄电池健康度评估方法、装置及存储介质。
背景技术
蓄电池广泛地应用于发电厂、供电局、变电站等电力直流***，通信公司的机房、基站，铁路供电变电站、通信、信号及信息化等机房，金融、石油、化工、医院、政府等企事业单位的UPS机房等作为后备电源。
但蓄电池长期处于浮充电状态，只有在交流断电的情况下才处于放电状态，以保证用电设备的安全运行，如何评估长期浮充电的蓄电池的健康状况成为一个问题。为了评估蓄电池的健康度，传统的做法是定期把蓄电池充满电后从电源***脱离出来，修复后依旧按照10小时放电法来做容量核对性试验来判断蓄电池的真实容量，并根据蓄电池的真实容量与标称容量得到健康度，这种做法耗费了大量的人力和物力。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种蓄电池健康度评估方法，能够快速评估蓄电池的健康度，节省人力物力。
本发明还提出一种使用上述蓄电池健康度评估方法的蓄电池健康度评估装置。
本发明还提出一种执行上述蓄电池健康度评估方法的存储介质。
根据本发明的第一方面实施例的蓄电池健康度评估方法，包括：固定环境温度下，分别在修复前及修复后对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量第一参数，其中所述第一参数为所述蓄电池的电动势或者所述蓄电池的电压；基于所述蓄电池的标称电压，根据所述第一参数在所述蓄电池修复前后的变化值，得出健康度变化值；根据所述健康度变化值，得出所述蓄电池当前健康度。
根据本发明实施例的蓄电池健康度评估方法，至少具有如下有益效果：通过对处于浮充及充满状态下的蓄电池在修复前后对同一参数进行测量，便可以得到蓄电池健康度，操作简单，易于实现，节省人力物力，且测量结果与传统测量方法吻合。
根据本发明的一些实施例，所述第一参数被配置为：若所述蓄电池在线进行修复，则所述第一参数为所述蓄电池的电压；若所述蓄电池离线进行修复，则所述第一参数为所述蓄电池的电动势。蓄电池在线修复，采集电压，否则测量电动势，可以支持蓄电池在线修复并评估健康度，降低电源***的安全风险，也支持评估必须脱离电源***离线修理的蓄电池，覆盖面广；通过采集蓄电池的电压，也可以监控在线蓄电池的健康状态。
根据本发明的一些实施例，所述健康度变化值的获取方法包括：基于所述蓄电池的标称电压，选择相应的折算系数；根据所述第一参数在所述蓄电池修复前后的变化值，除以所述折算系数，得出所述健康度变化值。根据蓄电池的标称电压选择不同的折算系数，提高评估的准确度。
根据本发明的一些实施例，所述折算系数被配置为：若所述蓄电池的标称电压为2V，则所述折算系数为0.35；若所述蓄电池的标称电压为6V，则所述折算系数为1.05；若所述蓄电池的标称电压为12V，则所述折算系数为2.1。蓄电池的标称电压不同，折算系数不同，提高了健康度评估的准确度和可靠性。
根据本发明的一些实施例，所述固定环境温度为25摄氏度。固定环境温度，提高健康度评估的准确度。
根据本发明的第二方面实施例的蓄电池健康度评估装置，包括：测量单元，用于在固定环境温度下，分别在修复前及修复后对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量第一参数，其中所述第一参数为所述蓄电池的电动势或者所述蓄电池的电压；计算单元，用于基于所述蓄电池的标称电压，根据所述第一参数在所述蓄电池修复前后的变化值，得出健康度变化值，并根据所述健康度变化值及所述蓄电池修复前的原健康度，得出蓄电池当前健康度。
根据本发明实施例的蓄电池健康度评估装置，至少具有如下有益效果：通过对处于浮充及充满状态下的蓄电池在修复前后对同一参数进行测量，即得到蓄电池健康度，操作简单，易于实现，节省人力物力，且测量结果与传统测量方法吻合。
根据本发明的一些实施例，数据存储单元，用于存储所述蓄电池的健康度，不同标称电压的蓄电池对应的折算系数表。记录蓄电池的健康度，有利于跟踪蓄电池状态；折算系数统一存放，便于后期修改维护。
根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行，用于执行上述的蓄电池健康度评估方法。
根据本发明实施例的计算机可读存储介质，至少具有如下有益效果：通过对处于浮充及充满状态下的蓄电池在修复前后对同一参数进行测量，便可以得到蓄电池健康度，操作简单，易于实现，节省人力物力，且测量结果与传统测量方法吻合。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的健康度方法的主要步骤示意图；
图2为本发明实施例中针对在线修理的蓄电池的健康度评估方法的步骤示意图；
图3为本发明实施例中针对离线修理的蓄电池的健康度评估方法的步骤示意图；
图4为本发明实施例的装置的结构示意框图；
图5为利用传统的10小时放电率对修复前的蓄电池健康度的测试数据表；
图6为利用传统的10小时放电率对修复后的蓄电池健康度的测试数据表。
附图标记：
测量单元100、计算单元200、数据存储单元300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
名称解释：
10小时放电率：是指用10小时率的恒定电流对单个蓄电池进行放电，对于2V单体电池，直至将单个蓄电池的电压降到1.8V；对于6V单体电池，直至将单个蓄电池的电压降到5.4V；对于12V单体电池直至将单个蓄电池的电压降到10.8V；测算蓄电池所放出的电量，来衡量蓄电池的存储能力。例如：有一个12V100AH的蓄电池以10A的电流放电10小时后电压达到10.8V，则该电池的10小时率放电容量为100安时。
Ah：ampere-hour，安培小时，衡量蓄电设备容量的单位，可以简单地理解为：1Ah表示该蓄电设备在供电电流强度为1A时能持续工作1小时。
健康度：用于评估蓄电池健康状态的值，用以衡量蓄电池的存储能力是否正常。
在线修复：是指蓄电池在电源***中进行修复，与此相对应的，蓄电池从电源***中脱离进行修复被称为离线修复。
参照图1，本发明的实施例中的方法，包括：选定蓄电池的电动势或者蓄电池的电压的其中一项为第一参数，在某一固定环境温度，分别在蓄电池的修复前及修复后，对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量第一参数；基于蓄电池的标称电压，根据第一参数在蓄电池修复前后的变化值，得出健康度变化值；根据健康度变化值及蓄电池修复前的原健康度，得出蓄电池当前健康度。
参照图2，在本发明的实施例的方法中，针对在线进行修复的蓄电池，包括：选蓄电池的电压为第一参数，在同样的固定环境温度下(本发明的实施例中为25摄氏度)，分别在蓄电池的修复前及修复后，对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量该电压值；根据蓄电池的标称电压，选择对应的折算系数，根据该电压值在修复前后的变化量除以折算系数，得到健康度变化值；蓄电池的原健康度与健康度变化值相加，得到蓄电池当前健康度。
参照图3，在本发明的实施例的方法中，针对离线进行修复的蓄电池，包括：选蓄电池的电动势为第一参数，在同样的固定环境温度下(本发明的实施例中为25摄氏度)，分别在蓄电池的修复前及修复后，对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量该电动势；根据蓄电池的标称电压，选择对应的折算系数，根据该电动势在修复前后的变化量除以折算系数，得到健康度变化值；蓄电池的原健康度与健康度变化值相加，得到蓄电池当前健康度。
参照图4，本发明的实施例的装置中，包括：测量单元100，用于在固定环境温度下，分别在修复前及修复后对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量第一参数，其中第一参数为蓄电池的电动势或者蓄电池的电压；计算单元200，用于基于蓄电池的标称电压，根据第一参数在蓄电池修复前后的变化值，得出健康度变化值，并根据健康度变化值及蓄电池修复前的原健康度，得出蓄电池当前健康度。
在本发明的一些实施例中，还包括：数据存储单元300(图4中虚线标识部分)，用于存储蓄电池的健康度，不同标称电压的蓄电池对应的折算系数表。可以理解的是，在本发明的另一些实施例中，不包括数据存储单元300。
在本发明的实施例中，蓄电池若在线修复，在环境温度25摄氏度下，修复前对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池进行测量，测量蓄电池的电压，得到电压Vb；修复后，在同样环境温度下，对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池进行测量，测量蓄电池的电压，得到电压Va。然后，根据公式一计算得出蓄电池当前的健康度：
Figure BDA0002408480760000061
其中，SOH(b)为蓄电池修复前的原健康度；SOH(a)为蓄电池修复后的当前健康度；k为蓄电池标称电压对应的折算系数。在本发明的实施例中，当蓄电池的标称电压为2V时，k＝0.35；当蓄电池的标称电压为6V时，k＝1.05；当蓄电池的标称电压为12V时，k＝2.1。
在本发明的实施例中，蓄电池若离线修复，在环境温度25摄氏度下，修复前对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池进行测量，测量蓄电池的电动势，得到电动势εb；修复后，在同样环境温度下，对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池进行测量，测量蓄蓄电池的电动势，得到电动势εa。然后，根据公式二计算得出蓄电池当前的健康度：
Figure BDA0002408480760000062
其中，SOH(b)为蓄电池修复前的原健康度；SOH(a)为蓄电池修复后的当前健康度；k为蓄电池标称电压对应的折算系数。在本发明的实施例中，当蓄电池的标称电压为2V时，k＝0.35；当蓄电池的标称电压为6V时，k＝1.05；当蓄电池的标称电压为12V时，k＝2.1。
可以理解的是，在本发明的实施例中，蓄电池的修复前的健康度可以通过传统的10小时放电率来测量获取，也可以根据该蓄电池的历史记录中选择健康度较高时及在线时测量的电压值根据计算公式一得出修复前的健康度。
在本发明的实施例中，还可以通过采集蓄电池在线时的电压值来监控蓄电池的健康状态，当蓄电池的健康度低于一定阈值时，给出警报提示。
图5至图6中，所测试的2个蓄电池标称电压均为2V，容量均为200Ah。参照图5，修复前，分别对蓄电池1和电池2进行电流20A的10小时放电率测试容量，当蓄电池电压达到1.8V时停止计算。对于蓄电池1，经过9小时12分停止测算，该蓄电池容量为：9.2h×20A＝184Ah,修复前以20A电流放电时，修复前电压Vb＝2.0961(见图5中，0：00的那一行的电压值)。修复前的健康度为184/200＝92.0％。对于蓄电池2，经过8小时45分即停止测试，该蓄电池容量为：8.75h×20A＝175Ah,健康度为175/200＝87.5％，修复前以20A电流放电时，修复前电压Vb＝2.0855(见图5中，0：00的那一行的电压值)。
修复后，若依旧采用传统10小时放电率测试容量，参见图6，对于蓄电池1，经过10小时38分钟，蓄电池电压达到1.8V，停止测算，该蓄电池容量为：10.633h×20A＝212.7Ah,修复后的健康度为212.7/200＝106.3％。若采用本发明的实施例中的方法，若蓄电池在线修复，则可实时获取到该蓄电池修复后以20A电流放时的电压Vb＝2.1422(见图6中，0：00的那一行的电压值)，并可根据公式一计算得出当前健康度：92.0％+(2.1422-2.0961)/0.35＝105.2％。对于蓄电池1，其计算值与实测值的误差率为：(106.3-105.2)/106.3＝1.03％。
修复后，若依旧采用传统10小时放电率测试容量，参见图6，对于蓄电池2，经过10小时28分钟，蓄电池电压达到1.8V，停止测算，该蓄电池容量为：10.467h×20A＝209.3Ah,修复后的健康度为209.3/200＝104.7％。若采用本发明的实施例中的方法，若蓄电池在线修复，则可实时获取到该蓄电池修复后以20A电流放时的电压Vb＝2.1442(见图6中，0：00的那一行的电压值)，并可根据公式一计算得出当前健康度：87.5％+(2.1442-2.086)/0.35＝104.1％。对于蓄电池2，其计算值与实测值的误差率为：(104.7-104.1)/104.7＝0.57％。
因此，本发明的实施例的方法与传统的10小时放电率法偏差值小，评估精度高，且无需在修复后还浪费10小时左右进行测算。应理解的是，本发明的实施例中，不限于蓄电池以电流20A放电来进行测算。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种蓄电池健康度评估方法，其特征在于，包括：
固定环境温度下，分别在修复前及修复后对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量第一参数，其中所述第一参数为所述蓄电池的电动势或者所述蓄电池的电压；
基于所述蓄电池的标称电压，根据所述第一参数在所述蓄电池修复前后的变化值，得出健康度变化值；
根据所述健康度变化值，得出所述蓄电池当前健康度。
2.根据权利要求1所述的蓄电池健康度评估方法，其特征在于，所述第一参数被配置为：
若所述蓄电池在线进行修复，则所述第一参数为所述蓄电池的电压；
若所述蓄电池离线进行修复，则所述第一参数为所述蓄电池的电动势。
3.根据权利要求1所述的蓄电池健康度评估方法，其特征在于，所述健康度变化值的获取方法包括：
基于所述蓄电池的标称电压，选择相应的折算系数；
根据所述第一参数在所述蓄电池修复前后的变化值，除以所述折算系数，得出所述健康度变化值。
4.根据权利要求3所述的蓄电池健康度评估方法，其特征在于，所述折算系数被配置为：
若所述蓄电池的标称电压为2V，则所述折算系数为0.35；
若所述蓄电池的标称电压为6V，则所述折算系数为1.05；
若所述蓄电池的标称电压为12V，则所述折算系数为2.1。
5.根据权利要求1所述的蓄电池健康度评估方法，其特征在于，所述固定环境温度为25摄氏度。
6.一种蓄电池健康度评估装置，其特征在于，使用权利要求1至5中任一项的方法，包括：
测量单元，用于在固定环境温度下，分别在修复前及修复后对处于浮充电且充满电状态下的蓄电池测量第一参数，其中所述第一参数为所述蓄电池的电动势或者所述蓄电池的电压；
计算单元，用于基于所述蓄电池的标称电压，根据所述第一参数在所述蓄电池修复前后的变化值，得出健康度变化值，并根据所述健康度变化值及所述蓄电池修复前的原健康度，得出蓄电池当前健康度。
7.根据权利要求6所述的蓄电池健康度评估装置，其特征在于，还包括：
数据存储单元，用于存储所述蓄电池的健康度，不同标称电压的蓄电池对应的折算系数表。
8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行，用于执行权利要求1至5中任一项所述的蓄电池健康度评估方法。
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