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電池老化的評估方法及裝置與流程

來源:泰然健康網 時間:2025年08月05日 04:47

本發(fā)明涉及電池技術領域,特別是涉及一種電池老化的評估方法及裝置。

背景技術:

隨著社會的發(fā)展,鋰離子蓄電池的應用越來越廣泛,尤其是在電動車等方面的應用。

在鋰離子蓄電池的使用過程中,需要實時評估鋰離子蓄電池的健康狀態(tài),尤其是蓄電池的老化狀態(tài),以判斷鋰離子蓄電池是否需要更換。通常以SOH(State Of Health)表示鋰離子蓄電池的健康狀態(tài),業(yè)內中SOH是評價鋰離子蓄電池老化程度的一個非常重要的狀態(tài)量。通常鋰離子蓄電池的SOH包括老化程度等指標。

常規(guī)估計SOH的方法一般采用內阻法,但通常內阻的在線測試非常困難,并且難以分析。

技術實現要素:

基于此,有必要提供一種電池老化的評估方法及裝置,快速而準確的測試電池是否老化。

一種電池老化的評估方法,其特征在于,包括:

獲取所述電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1;

根據所述電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1及所述電池在出廠時的直流放電內阻值R0獲取所述電池的SOH值;

判斷所述電池的SOH值是否小于預定值;

若小于,則評估所述電池老化。

在其中一個實施例中,所述根據所述電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1及所述電池在出廠時的直流放電內阻值R0獲取所述電池的SOH值包括:

通過公式SOH=(Raged-R1)/(Raged-R0)獲取所述電池的SOH值,其中,Raged為所述電池老化時在直流放電狀態(tài)下的內阻值。

在其中一個實施例中,所述Raged為所述電池的電池容量下降至80%時在直流放電狀態(tài)下的內阻值。

在其中一個實施例中,所述獲取所述電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1包括:

在所述電池兩端連接恒定的直流放電電流i0;

獲取所述電池按照所述直流放電電池i0放電預定間隔時間前后所述電池兩端電壓之間的電壓差ΔV;

根據公式R1=ΔV/i0獲取所述電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1。

在其中一個實施例中,所述預定間隔時間為100毫秒。

以上所述電池老化的評估方法中,通過獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值可進一步根據電池在出廠時的直流放電內阻值計算電池的SOH值,相比于內阻法測試,更加容易實現;且測試時,由于不需要主觀性的判斷,獲取的電池的SOH值更加精確,進而判斷電池是否老化時更加準確。

一種電池老化的評估裝置,包括:

第一獲取模塊,用于獲取所述電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1;

第二獲取模塊,用于根據所述電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1及所述電池在出廠時的直流放電內阻值R0獲取所述電池的SOH值;

判斷模塊,用于判斷所述電池的SOH值是否小于預定值;

評估模塊,用于在所述判斷模塊判斷的所述電池的SOH值小于預定值時,評估所述電池老化。

在其中一個實施例中,所述第二獲取模塊還用于通過公式SOH=(Raged-R1)/(Raged-R0)獲取所述電池的SOH值,其中,Raged為所述電池老化時在直流放電狀態(tài)下的內阻值。

在其中一個實施例中,所述Raged為所述電池的電池容量下降至80%時在直流放電狀態(tài)下的內阻值。

在其中一個實施例中,所述第一獲取模塊包括:

電壓差獲取單元,用于在所述電池兩端連接恒定的直流放電電流i0后,獲取所述電池按照所述直流放電電池i0放電預定間隔時間前后所述電池兩端電壓之間的電壓差ΔV;

內阻值獲取單元,用于根據公式R1=ΔV/i0獲取所述電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1。

在其中一個實施例中,所述預定間隔時間為100毫秒。

以上所述電池老化的評估裝置中,通過獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值可進一步根據電池在出廠時的直流放電內阻值計算電池的SOH值,相比于內阻法測試,更加容易實現;且測試時,由于不需要主觀性的判斷,獲取的電池的SOH值更加精確,進而判斷電池是否老化時更加準確。

附圖說明

圖1為一實施例的電池老化的評估方法的流程示意圖;

圖2為圖1中步驟S110測量電池的內阻值的電路原理圖;

圖3為圖2中測量電池的內阻值時電池兩端的電壓與時間的關系圖;

圖4為一實施例的電池老化的評估裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示,一實施例的電池老化的評估方法包括步驟S120至步驟S180。

步驟S120,獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1;

步驟S140,根據電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1及電池在出廠時的直流放電內阻值R0獲取電池的SOH值;

步驟S160,判斷電池的SOH值是否小于預定值;

步驟S180,若小于,則評估電池老化。

以上所述電池老化的評估方法中,通過獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值可進一步根據電池在出廠時的直流放電內阻值計算電池的SOH值,相比于內阻法測試,更加容易實現;且測試時,由于不需要主觀性的判斷,獲取的電池的SOH值更加精確,進而判斷電池是否老化時更加準確。

其中,步驟S120中,獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1時,作為本實施例的優(yōu)選方案,如圖2所示,可以在電池兩端連接恒定的直流放電電流i0;獲取電池按照直流放電電池i0放電預定間隔時間前后電池兩端電壓之間的電壓差ΔV;根據公式R1=ΔV/i0獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1。

恒定的直流放電電流i0的大小可以根據具體的應用決定電流值的大小。獲取電池按照直流放電電池i0放電預定間隔時間前后電池兩端電壓之間的電壓差ΔV時,可以先獲取電池在放電前兩端的電壓V1,并在電池放電后獲取電池兩端的電壓V2,這樣即可獲取電池在放電前后電池兩端電壓之間的電壓差ΔV=V1-V2。

如圖3所示,本實施例中,作為一個優(yōu)選的預定間隔時間,預定間隔時間包括100毫秒。當電池放電后,電池兩端電壓之間的電壓差ΔV即為放電前的電壓V1與放電100毫秒的電壓V2之間的差值。

如圖3所示,圖中還給出了電池放電前后兩端電壓之間的電壓差隨電池放電時間變化的曲線圖,從圖中可知,當時間從0到t1變化時,電壓差隨時間的延長而逐步減小,其真實反應了電池兩端電壓的變化,因此,理論上預設間隔時間可以為0到t1之間的任一值。在此,可以知道的是,t1為電池放電時電池兩端的電壓隨時間延長而逐漸減小的某一時間點。

對于出廠的電池,可以通過以上同樣的原理獲取電池出廠后的直流放電內阻值R0,也可以在電池老化后獲取電池老化時在直流放電狀態(tài)下的內阻值Raged。在步驟S140中,可以通過公式SOH=(Raged-R1)/(Raged-R0)獲取電池的SOH值。通過對于汽車等使用的電池而言,當電池的電池容量下降到80%時,該電池可以判斷為老化。因此,本實施例中,Raged為電池處于老化的臨界點時的內阻值,具體而言,本實施例中,Raged為電池的電池容量下降至80%時在直流放電狀態(tài)下的內阻值。

步驟S160中,對于電池的SOH值,如果其大于或等于預定值,則該電池還未老化,否則,表示該電池已經老化,需要更換。本實施例中,可以將出廠電池的SOH值設定為1,將預定值設置為0.8,當計算的電池的SOH值在0.8與1之間時,表示電池未老化,否則,表示電池老化。

如圖4所示,一實施例的電池老化評估裝置包括第一獲取模塊120、第二獲取模塊140、判斷模塊160和評估模塊180。

第一獲取模塊120用于獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1;

第二獲取模塊140用于根據電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1及電池在出廠時的直流放電內阻值R0獲取電池的SOH值;

判斷模塊160用于判斷電池的SOH值是否小于預定值;

評估模塊180用于在判斷模塊判斷的電池的SOH值小于預定值時,評估電池老化。

以上所述電池老化的評估裝置中,通過獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值可進一步根據電池在出廠時的直流放電內阻值計算電池的SOH值,相比于內阻法測試,更加容易實現;且測試時,由于不需要主觀性的判斷,獲取的電池的SOH值更加精確,進而判斷電池是否老化時更加準確。

其中,第一獲取模塊120包括電壓差獲取單元和內阻值獲取單元。在獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1時,作為本實施例的優(yōu)選方案,如圖2所示,電壓差獲取單元可以在電池兩端連接恒定的直流放電電流i0后,獲取電池按照直流放電電池i0放電預定間隔時間前后電池兩端電壓之間的電壓差ΔV;內阻值獲取單元可以根據公式R1=ΔV/i0獲取電池在直流放電狀態(tài)下的內阻值R1。

恒定的直流放電電流i0的大小可以根據具體的應用決定電流值的大小。獲取電池按照直流放電電池i0放電預定間隔時間前后電池兩端電壓之間的電壓差ΔV時,可以先獲取電池在放電前兩端的電壓V1,并在電池放電后獲取電池兩端的電壓V2,這樣即可獲取電池在放電前后電池兩端電壓之間的電壓差ΔV=V1-V2。

如圖3所示,本實施例中,作為一個優(yōu)選的預定間隔時間,預定間隔時間包括100毫秒。當電池放電后,電池兩端電壓之間的電壓差ΔV即為放電前的電壓V1與放電100毫秒的電壓V2之間的差值。

如圖3所示,圖中還給出了電池放電前后兩端電壓之間的電壓差隨電池放電時間變化的曲線圖,從圖中可知,當時間從0到t1變化時,電壓差隨時間的延長而逐步減小,其真實反應了電池兩端電壓的變化,因此,理論上預設間隔時間可以為0到t1之間的任一值。在此,可以知道的是,t1為電池放電時電池兩端的電壓隨時間延長而逐漸減小的某一時間點。

對于出廠的電池,可以通過以上同樣的原理獲取電池出廠后的直流放電內阻值R0,也可以在電池老化后獲取電池老化時在直流放電狀態(tài)下的內阻值Raged。第二獲取模塊140可以通過公式SOH=(Raged-R1)/(Raged-R0)獲取電池的SOH值。通過對于汽車等使用的電池而言,當電池的電池容量下降到80%時,該電池可以判斷為老化。因此,本實施例中,Raged為電池處于老化的臨界點時的內阻值,具體而言,本實施例中,Raged為電池的電池容量下降至80%時在直流放電狀態(tài)下的內阻值。

對于電池的SOH值,如果其大于或等于預定值,則該電池還未老化,否則,表示該電池已經老化,需要更換。本實施例中,可以將出廠電池的SOH值設定為1,將預定值設置為0.8,當判斷模塊160判斷計算的電池的SOH值在0.8與1之間時,表示電池未老化,否則,表示電池老化。

以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。

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