CN111435151B - 动力电池的寿命预估方法、***及电力储能*** - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种动力电池的寿命预估方法、***及电力储能***。其中,动力电池的寿命预估方法,包括:获取所述动力电池的充放电信息;根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值,其中,所述电量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值;根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命。本申请的动力电池的寿命预估方法,可以简单方便地识别出动力电池的寿命,因此,为动力电池的评估提供可靠依据。
Description
技术领域
本申请涉及储能设备技术领域,特别涉及一种动力电池的寿命预估方法、***及电力储能***。
背景技术
相关技术中,对于如电动汽车或其他储能***的动力电池的寿命预估方法中,例如:提前预估电池的剩余可用循环次数。但是受限动力电池的复杂的化学机理以及受到的诸多因素的影响,预估的准确性较低。
发明内容
有鉴于此,本申请旨在提出一种动力电池的寿命预估方法。该方法可以简单方便地识别出动力电池的寿命,因此,为动力电池的评估提供可靠依据。
为达到上述目的,本申请的技术方案是这样实现的:
一种动力电池的寿命预估方法,包括:获取所述动力电池的充放电信息;根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值,其中,所述电量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值;根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命。
进一步的,所述根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值,包括:根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值;根据所述动力电池的非正常充放电循环次数,和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电量、终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值;根据所述动力电池的电池健康度、所述动力电池充满电时的电压、所述动力电池的内阻、所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。
进一步的,所述根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命,包括:将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值进行求和,确定出第一变化值;如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值,则确定所述动力电池良好。
进一步的,所述根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命,还包括:将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差,确定出第二变化值;如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值,则确定所述动力电池临近寿命终点。
本申请的动力电池的寿命预估方法,可以简单方便地识别出动力电池的寿命,因此,为动力电池的评估提供可靠依据。
本申请的第二个目的在于提出一种动力电池的寿命预估***。该***可以简单方便地识别出动力电池的寿命,因此,为动力电池的评估提供可靠依据。
为达到上述目的,本申请的技术方案是这样实现的:
一种动力电池的寿命预估***,包括:获取模块,用于获取所述动力电池的充放电信息;变化值确定模块,用于根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值,其中,所述电量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值;预估模块,用于根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命。
进一步的,所述变化值确定模块用于:根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值;根据所述动力电池的非正常充放电循环次数,和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电量、终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值;根据所述动力电池的电池健康度、所述动力电池充满电时的电压、所述动力电池的内阻、所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。
进一步的,所述预估模块用于:将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值进行求和,确定出第一变化值;如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值,则确定所述动力电池良好。
进一步的,所述预估模块还用于:将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差,确定出第二变化值;如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值,则确定所述动力电池临近寿命终点。
进一步的,还包括:在确定所述动力电池临近寿命终点时,进行提示。
所述的动力电池的寿命预估***与上述的动力电池的寿命预估方法相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
本申请的第三个目的在于提出一种电力储能***,该电力储能***可以简单方便地识别出动力电池的寿命,因此,为动力电池的评估提供可靠依据。
为达到上述目的,本申请的技术方案是这样实现的:
一种电力储能***,设置有动力电池和根据上述任意一个实施例所述的动力电池的寿命预估***。
所述的电力储能***与上述的动力电池的寿命预估***相对于现有技术所具有的优势相同,在此不再赘述。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本申请一个实施例所述的动力电池的寿命预估方法的流程图;
图2为动力电池的可充电电量与充放电循环次数的对应关系图;
图3为本申请一个实施例所述的动力电池的寿命预估***的结构框图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1是根据本申请一个实施例的动力电池的寿命预估方法的流程图。
如图1所示,根据本申请一个实施例的动力电池的寿命预估方法,包括如下步骤:
S101:获取动力电池的充放电信息。
在本申请的一个实施例中,动力电池的充放电信息例如包括动力电池的充放电循环次数、动力电池的电池健康度、动力电池充满电时的电压、动力电池的内阻、动力电池每次充放电时的环境平均温度,其中,动力电池的充放电循环次数包括正常充放电循环次数和非正常充放电循环次数。
S102:根据动力电池的充放电信息确定电量变化值,其中,电量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。
具体来说,动力电池随着充放电循环次数的累加,可充电电量(当然,也可以是可放电电量)会持续衰减,即:可充放电电量的变化情况如图2所示。
可充放电电量的变化趋势大致会经历三个阶段,小幅下降期、平稳下降期、迅速跌落期。
其中,前期可充放电电量会有小幅的快速下降过程,之后可充放电电量会进入很长一个阶段的缓慢下降过程,最后会出现一个拐点,拐点后的阶段,可充放电电量会迅速衰减。
具体来说,获取平稳下降期中每一次充放电循环与充放电电量的数据,其中,每一次充放电循环与充放电电量的数据包括:标准的正常充放电循环数据和非正常充放电循环数据。
例如:根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值;根据所述动力电池的非正常充放电循环次数,和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电量、终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值;根据所述动力电池的电池健康度、所述动力电池充满电时的电压、所述动力电池的内阻、所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。
其中,标准的正常充放电循环数据,可利用线性回归或线性拟合的方法等,推出可充放电电量的平稳下降的速度。
y1=kx+b,其中,y1为对应于正常充放电循环的可充电电量变化值,x为正常充放电循环次数。
由于故障或其他异常原因,可能导致非正常充放电循环的情况,这种情况会加速动力电池的老化,此时,可考虑非正常充放电的起始电量,终止电量,该次非正常充放电循环处于总循环次数的位置等等。
因此,有y2=λ1fe(Cb,Ce,Cc),其中,Cb是起始充电电量,Ce是终止电量,Cc是非正常充放电循环次数,y2为对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值。
拐点位置判断:
由于拐点的位置很难提前预判出来,并且由于动力电池个体的差异性,拐点的位置也可能都不同。因此,在本申请的实施例中,可考虑使用多维逻辑回归的方法,对拐点的位置通过概率的形式给出。通过电池厂家给予的一些经验参数。考察电池的一些参数,参数包括但不限于,soh(电池健康度),电池电压,内阻,环境温度,充放电循环次数等。
则,有y3=λ2fg(soh,V,R,T,Cc),其中,soh是电池健康度,V是电池满充的电压,R是电池的内阻,T是电池充电过程中的环境温度平均值,Cc是非正常充放电循环次数,y3为对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。
S103:根据动力电池当前的可充放电电量和电量变化值预估动力电池的寿命。
例如:将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值进行求和,确定出第一变化值;如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值,则确定所述动力电池良好。
将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差,确定出第二变化值;如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值,则确定所述动力电池临近寿命终点。
其中,第一阈值和第二阈值是误差允许范围,可以预先标定得到。
即:如果y=y1+y2,即:动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值,则认为动力电池处于如图2所示的拐点之前,则说明动力电池良好。
如果y=y1+y2-y3,即:动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值,则认为动力电池处于如图2所示的拐点之后,则说明动力电池已经进入迅速衰减期,动力电池临近寿命终点。
其中,y为检测到的动力电池的当前可充放电电量。
根据本申请实施例的动力电池的寿命预估方法,可以简单方便地识别出动力电池的寿命,因此,为动力电池的评估提供可靠依据。
图3是根据本申请一个实施例的动力电池的寿命预估***的结构框图。如图3所示,根据本申请一个实施例的动力电池的寿命预估***300,包括:获取模块310、变化值确定模块320和预估模块330。
其中,获取模块310用于获取所述动力电池的充放电信息。变化值确定模块320用于根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值,其中,所述电量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。预估模块330用于根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命。
在本申请的一个实施例中,所述变化值确定模块320用于:根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值;根据所述动力电池的非正常充放电循环次数,和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电量、终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值;根据所述动力电池的电池健康度、所述动力电池充满电时的电压、所述动力电池的内阻、所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。
在本申请的一个实施例中,所述预估模块330用于:将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值进行求和,确定出第一变化值;如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值,则确定所述动力电池良好。
在本申请的一个实施例中,所述预估模块330还用于:将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差,确定出第二变化值;如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值,则确定所述动力电池临近寿命终点。
在本申请的一个实施例中,所述预估模块330,还包括:在确定所述动力电池临近寿命终点时,进行提示。
根据本申请实施例的动力电池的寿命预估***,可以简单方便地识别出动力电池的寿命,因此,为动力电池的评估提供可靠依据。
需要说明的是,本申请实施例的动力电池的寿命预估***的具体实现方式与本申请实施例的动力电池的寿命预估方法的具体实现方式类似,具体请参见方法部分的描述,为了减少冗余,此处不做赘述。
进一步地,本申请的实施例公开了一种电力储能***,设置有动力电池和根据上述任意一个实施例中的动力电池的寿命预估***。该电力储能***可以简单方便地识别出动力电池的寿命,因此,为动力电池的评估提供可靠依据。
其中,电力储能***应广义理解,即:包括有动力电池的***在广义上均可称为电力储能***,例如:电动汽车。
另外,根据本申请实施例的电力储能***的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的,为了减少冗余,此处不做赘述。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种动力电池的寿命预估方法,其特征在于,包括:
获取所述动力电池的充放电信息;
根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值,其中,所述电量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值;
根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命;其中
所述根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命,包括:
将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值进行求和,确定出第一变化值;
如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值,则确定所述动力电池良好;
将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差,确定出第二变化值;
如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值,则确定所述动力电池临近寿命终点。
2.根据权利要求1所述的动力电池的寿命预估方法,其特征在于,所述根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值,包括:
根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值;
根据所述动力电池的非正常充放电循环次数,和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电量、终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值;
根据所述动力电池的电池健康度、所述动力电池充满电时的电压、所述动力电池的内阻、所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。
3.一种动力电池的寿命预估***,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取所述动力电池的充放电信息;
变化值确定模块,用于根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值,其中,所述电量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值;
预估模块,用于根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命;其中
所述预估模块用于:
将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值进行求和,确定出第一变化值;
如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值,则确定所述动力电池良好;
将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差,确定出第二变化值;
如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值,则确定所述动力电池临近寿命终点。
4.根据权利要求3所述的动力电池的寿命预估***,其特征在于,所述变化值确定模块用于:
根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值;
根据所述动力电池的非正常充放电循环次数,和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电量、终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值;
根据所述动力电池的电池健康度、所述动力电池充满电时的电压、所述动力电池的内阻、所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。
5.根据权利要求3所述的动力电池的寿命预估***,其特征在于,还包括:在确定所述动力电池临近寿命终点时,进行提示。
6.一种电力储能***,其特征在于,设置有动力电池和根据权利要求3-5任一项所述的动力电池的寿命预估***。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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