本申請(qǐng)涉及電變量檢測(cè)，具體涉及一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、鋰電池目前已經(jīng)在電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)和航空航天等諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，鋰離子電池的健康狀態(tài)估計(jì)對(duì)于維護(hù)電池的安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。除此之外，精準(zhǔn)的健康狀態(tài)估計(jì)還可以為電池后續(xù)的運(yùn)行提供重要的指導(dǎo)，這有利于延長(zhǎng)電池的使用壽命。

2、電池的內(nèi)阻大小是評(píng)估電池健康狀態(tài)的重要指標(biāo)，鋰電池內(nèi)部具有非常復(fù)雜的電化學(xué)特性，然而直接測(cè)量電池內(nèi)阻難以滿足現(xiàn)有對(duì)電池健康狀態(tài)進(jìn)行快速檢測(cè)的需求。為實(shí)現(xiàn)在線快速檢測(cè)，通常采用分析鋰電池充、放電過(guò)程中電壓和電流的變化特征，以提取鋰電池的健康狀態(tài)。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，受電池在不同工作狀態(tài)下其內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速率、強(qiáng)度不穩(wěn)定，以及環(huán)境溫度變化因素的影響，對(duì)電池健康狀態(tài)檢測(cè)精確度帶來(lái)一定的干擾。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)的目的在于提供一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法及系統(tǒng)，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，該方法包括以下步驟：

3、獲取電池系統(tǒng)內(nèi)各電池組每次循環(huán)中充電階段下所有采樣時(shí)刻的電流、電壓及溫度數(shù)據(jù)；

4、各電池組每次循環(huán)充電階段中各采樣時(shí)刻與其下一采樣時(shí)刻電流數(shù)據(jù)的積分，作為各電池組每次循環(huán)中充電階段的各個(gè)容量數(shù)據(jù)；

5、基于各電池組每次循環(huán)中充電階段的所有容量數(shù)據(jù)隨電壓數(shù)據(jù)變化及分布的情況，確定各電池組每次循環(huán)的電池充電阻抗；

6、基于各電池組每次循環(huán)中充電階段所有溫度數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)和分布情況，結(jié)合所述電池充電阻抗確定各電池組的老化程度；

7、基于電池系統(tǒng)中所有電池組在同一次循環(huán)中充電階段結(jié)束時(shí)的容量數(shù)據(jù)之間的差異，結(jié)合所有所述老化程度確定電池系統(tǒng)的健康程度，以對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)。

8、優(yōu)選的，所述各電池組每次循環(huán)的電池充電阻抗的確定方法為：

9、將各電池組每次循環(huán)中充電階段的所有容量數(shù)據(jù)及所有電壓數(shù)據(jù)，作為增容量分析方法的輸入，得到各電池組每次循環(huán)中充電階段的ic曲線；

10、確定各電池組每次循環(huán)中充電階段的ic曲線上最大值點(diǎn)前后兩拐點(diǎn)之間的ic曲線與電壓數(shù)據(jù)所在坐標(biāo)軸圍成的面積；

11、分析各電池組每次循環(huán)及其前預(yù)設(shè)數(shù)量次循環(huán)中所有ic曲線上最大值點(diǎn)橫坐標(biāo)的離散程度；

12、分析各電池組每次循環(huán)中充電階段的ic曲線上最大值與所述面積的乘積，記為各電池組每次循環(huán)的第一乘積；

13、基于所述離散程度和所述第一乘積確定各電池組每次循環(huán)的電池充電阻抗。

14、優(yōu)選的，所述各電池組每次循環(huán)的電池充電阻抗為各電池組每次循環(huán)的所有ic曲線上最大值點(diǎn)橫坐標(biāo)的離散程度與所述第一乘積的比值。

15、優(yōu)選的，所述各電池組的老化程度的確定過(guò)程為：

16、將各電池組每次循環(huán)中充電階段下各采樣時(shí)刻的溫度數(shù)據(jù)及其前一采樣時(shí)刻的溫度數(shù)據(jù)的差值與對(duì)應(yīng)采樣時(shí)刻間差值的比值，作為各電池組每次循環(huán)中充電階段各溫度數(shù)據(jù)的斜率值；

17、分析各電池組每次循環(huán)中充電階段的所有溫度數(shù)據(jù)的斜率值的和值與所有溫度數(shù)據(jù)極差的乘積，記為各電池組每次循環(huán)的第一溫度乘積；

18、基于所有所述電池充電阻抗與所有所述第一溫度乘積確定各電池組的老化程度。

19、優(yōu)選的，所述基于所有所述電池充電阻抗與所有所述第一溫度乘積確定各電池組的老化程度，進(jìn)一步包括：

20、分析各電池組每次循環(huán)的電池充電阻抗與第一溫度乘積的差異，記為各電池組每次循環(huán)的第一差異；

21、各電池組的老化程度為各電池組所有循環(huán)的第一差異的倒數(shù)融合的結(jié)果。

22、優(yōu)選的，所述電池系統(tǒng)的健康程度的確定方法為：各電池組所有循環(huán)中充電階段結(jié)束時(shí)的容量數(shù)據(jù)歸一化的結(jié)果，組成各電池組的電池容量序列；

23、分析電池系統(tǒng)中所有兩兩組合的電池組的電池容量序列間距離的均值，記為電池系統(tǒng)的第一均值；

24、分析電池系統(tǒng)中所有電池組的老化程度的均值，記為電池系統(tǒng)的第二均值；

25、基于所述第一均值和所述第二均值確定電池系統(tǒng)的健康程度。

26、優(yōu)選的，所述電池系統(tǒng)的健康程度的表達(dá)式為：；式中，表示電池系統(tǒng)的健康程度；表示電池系統(tǒng)的第一均值；表示電池系統(tǒng)的第二均值。

27、優(yōu)選的，所述對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)，包括：

28、將電池系統(tǒng)中所有電池組最后一次循環(huán)中充電階段結(jié)束時(shí)的容量數(shù)據(jù)均值的歸一化結(jié)果，記為電池系統(tǒng)的容量值；

29、基于電池系統(tǒng)的容量值和健康程度確定電池系統(tǒng)的容量修正值；

30、若電池系統(tǒng)的容量修正值與容量值的比值大于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，則電池正常，反之，電池異常。

31、優(yōu)選的，所述電池系統(tǒng)的容量修正值的表達(dá)式為：；式中，q表示電池系統(tǒng)的容量修正值；p為電池系統(tǒng)的容量值；f表示電池系統(tǒng)的健康程度；表示以2為底數(shù)的對(duì)數(shù)函數(shù)。

32、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述方法的步驟。

33、本申請(qǐng)至少具有如下有益效果：

34、本申請(qǐng)基于各電池組每次循環(huán)中充電階段的容量數(shù)據(jù)關(guān)于所有電壓數(shù)據(jù)的一階導(dǎo)數(shù)隨電壓數(shù)據(jù)變化及分布的情況，確定各電池組每次循環(huán)的電池充電阻抗，準(zhǔn)確反映了每次循環(huán)中電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)速率、強(qiáng)度特征；基于各電池組每次循環(huán)中充電階段所有溫度數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)和分布情況，結(jié)合所述電池充電阻抗確定各電池組的老化程度；基于電池系統(tǒng)中所有電池組在同一次循環(huán)中充電階段的容量數(shù)據(jù)之間的差異，結(jié)合所有所述老化程度確定電池系統(tǒng)的健康程度，以對(duì)電池系統(tǒng)的容量數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。本申請(qǐng)通過(guò)分析電池系統(tǒng)的健康程度和老化程度確定電池系統(tǒng)的真實(shí)容量數(shù)據(jù)，提高了對(duì)電池健康狀態(tài)檢測(cè)的精度。

技術(shù)特征：

1.一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述各電池組每次循環(huán)的電池充電阻抗的確定方法為：

3.如權(quán)利要求2所述的一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述各電池組每次循環(huán)的電池充電阻抗為各電池組每次循環(huán)的所有ic曲線上最大值點(diǎn)橫坐標(biāo)的離散程度與所述第一乘積的比值。

4.如權(quán)利要求1所述的一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述各電池組的老化程度的確定過(guò)程為：

5.如權(quán)利要求4所述的一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述基于所有所述電池充電阻抗與所有所述第一溫度乘積確定各電池組的老化程度，進(jìn)一步包括：

6.如權(quán)利要求1所述的一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述電池系統(tǒng)的健康程度的確定方法為：

7.如權(quán)利要求6所述的一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述電池系統(tǒng)的健康程度的表達(dá)式為：；式中，表示電池系統(tǒng)的健康程度；表示電池系統(tǒng)的第一均值；表示電池系統(tǒng)的第二均值。

8.如權(quán)利要求1所述的一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)，包括：

9.如權(quán)利要求8所述的一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法，其特征在于，所述電池系統(tǒng)的容量修正值的表達(dá)式為：；式中，q表示電池系統(tǒng)的容量修正值；p為電池系統(tǒng)的容量值；f表示電池系統(tǒng)的健康程度；表示以2為底數(shù)的對(duì)數(shù)函數(shù)。

10.一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)涉及電變量檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋰電池健康狀態(tài)快速檢測(cè)方法及系統(tǒng)，該方法包括：確定各電池組每次循環(huán)中充電階段的電池充電阻抗；基于各電池組每次循環(huán)充電階段所有溫度數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)和分布情況，結(jié)合所述電池充電阻抗確定各電池組的老化程度；基于電池系統(tǒng)中所有電池組在同一次循環(huán)中充電階段的容量數(shù)據(jù)之間的差異，結(jié)合所有所述老化程度確定電池系統(tǒng)的健康程度，以對(duì)電池進(jìn)行檢測(cè)。本申請(qǐng)通過(guò)分析電池系統(tǒng)的健康程度和老化程度確定電池系統(tǒng)的真實(shí)容量數(shù)據(jù)，提高對(duì)電池健康狀態(tài)檢測(cè)的精度。

技術(shù)研發(fā)人員：潘浩良,張少真,裴興利,劉雪松
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津海箭科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5

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