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電池健康狀態(tài)的判別方法、存儲介質(zhì)及檢測系統(tǒng)與流程

來源：泰然健康網(wǎng) 時間：2024年12月29日 15:34

電池健康狀態(tài)的判別方法與流程

本發(fā)明涉及電池檢測，具體涉及一種電池健康狀態(tài)的判別方法、存儲介質(zhì)及檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電池在使用過程隨著循環(huán)圈數(shù)的增加或者一些過充過放情況的發(fā)生，電池內(nèi)部會發(fā)生一定程度的劣化，這些劣化的累積潛藏著較大的安全隱患。因此，在電池的使用過程中，對電池的健康狀態(tài)進行監(jiān)測具有重大的意義。通常來說，鋰電池的劣化往往會伴隨著電池極化和電池電壓的改變，對電池的極化狀態(tài)和電壓狀態(tài)進行監(jiān)測可以有效地監(jiān)測電池的安全狀態(tài)。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，已存在有基于極化電壓對電池狀態(tài)進行監(jiān)測的技術(shù)方案。比如，中國專利cn114062943a公開了一種鋰離子電池系統(tǒng)極化異常預(yù)警方法及系統(tǒng)，包括：獲取鋰電池系統(tǒng)的整車數(shù)據(jù)，所述整車數(shù)據(jù)包括總電流及各單體電池的電壓監(jiān)控數(shù)；根據(jù)整車數(shù)據(jù)，計算每串單體電壓的變化值和電流倍率的變化值；在電流倍率的變化值滿足設(shè)定條件時，根據(jù)單體電壓的變化值，計算單時間點極化特征值；根據(jù)單時間點極化特征值，確定鋰電池系統(tǒng)是否極化異常并預(yù)警。

3、但是，在實際實施過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，上述方案在實施過程中，通常僅關(guān)注電池系統(tǒng)整體的極化電壓變化情況；而實際情況中，電池的劣化可以由多種原因?qū)е?，例如電池的?nèi)短、電池活性顆粒的破碎、電池的電解液缺失等。其中，電池的內(nèi)短會導(dǎo)致電池歐姆極化的變化，電池的活性顆粒的破碎會導(dǎo)致電池電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化的變化，電池的電解液缺失會導(dǎo)致電池的擴散極化變化，僅依照整體的極化電壓變化并不能有效判別電池是否發(fā)生了特定劣化情況。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，現(xiàn)提供一種電池健康狀態(tài)的判別方法；在此基礎(chǔ)之上，還提供了用于實施該判別方法的存儲介質(zhì)和檢測系統(tǒng)。

2、具體技術(shù)方案如下：

3、一種電池健康狀態(tài)的判別方法，包括：

4、對待測電池充電至特定荷電狀態(tài)，當(dāng)充電結(jié)束后開始對所述待測電池測量兩端電壓值；

5、依照至少一個待測量極化值確定至少一組測量時間區(qū)間；

6、依照所述測量時間區(qū)間和所述兩端電壓值確定所述測量時間區(qū)間內(nèi)的兩端電壓差值；

7、將所述兩端電壓差值作為對應(yīng)的所述待測量極化值；

8、所述待測量極化值用于判別所述待測電池的電池狀態(tài)。

9、另一方面，所述待測量極化值包括：歐姆極化值、電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化值和擴散極化值中的至少一個；

10、當(dāng)所述待測量極化值為所述歐姆極化值時，所述測量時間區(qū)間在充電結(jié)束時刻后的0～1ms之間；

11、當(dāng)所述待測量極化值為所述電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化值時，所述測量時間區(qū)間在充電結(jié)束時刻后的1～100ms之間；

12、當(dāng)所述待測量極化值為所述擴散極化值時，所述測量時間區(qū)間在充電結(jié)束時刻后的100ms～2h之間。

13、另一方面，當(dāng)所述待測量極化值為多個時，通過連續(xù)的所述測量時間區(qū)間分別測量得到對應(yīng)的所述待測量極化值。

14、另一方面，當(dāng)所述待測量極化值為多個時，對應(yīng)的所述測量時間區(qū)間在時間上不連續(xù)。

15、另一方面，于輸出所述待測量極化值之前，預(yù)先對所述待測電池重復(fù)充電至所述特定荷電狀態(tài)，并采集多組所述兩端電壓差值；

16、對所述兩端電壓差值取均值后作為所述待測量極化值輸出。

17、另一方面，于測量所述待測量極化值后還包括：

18、重復(fù)測量以獲取多組所述待測量極化值；

19、依照當(dāng)前的所述待測量極化值和預(yù)先測量的所述待測量極化值生成極化值變化率；

20、將所述極化值變化率與變化率常數(shù)進行比較以判斷所述待測電池是否出現(xiàn)異常。

21、另一方面，當(dāng)選取了多個所述極化值變化率時，與所述變化率常數(shù)進行比較的過程包括：

22、依照下式根據(jù)所述極化值變化率生成判定數(shù)；

23、

24、式中，n(n)為所述判定數(shù)，n為檢測次數(shù)，δvi(n)為第n次檢測時第i個所述極化值變化率，i為所述極化值變化率的序號，m為所述極化值變化率的總數(shù)；

25、將所述判定數(shù)與所述變化率常數(shù)進行比較，當(dāng)所述判定數(shù)大于所述變化率常數(shù)時，表明所述待測電池出現(xiàn)異常。

26、另一方面，歐姆極化變化率的生成方法包括：

27、

28、式中，δv1(n)為所述歐姆極化變化率，為當(dāng)前測量得到的所述歐姆極化值，為預(yù)先測量的多組所述歐姆極化值的歐姆極化值均值；

29、電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化變化率的生成方法包括：

30、

31、式中，δv2(n)為所述電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化變化率，為當(dāng)前測量得到的所述電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化值，為預(yù)先測量的多組所述電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化值的電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化值均值；

32、所述擴散極化變化率的生成方法包括：

33、

34、式中，δv3(n)為所述擴散極化變化率，為當(dāng)前測量得到的所述擴散極化值，為預(yù)先測量的多組所述擴散極化值的擴散極化值均值。

35、一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)中存儲有計算機指令，所述計算機指令適用于在計算機設(shè)備中執(zhí)行，當(dāng)所述計算機設(shè)備執(zhí)行所述計算機指令時，執(zhí)行上述的判別方法。

36、一種電池健康狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，適用于電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)連接待檢測電池并控制所述待檢測電池的充放電狀態(tài)，當(dāng)電池管理系統(tǒng)對所述待檢測電池進行充放電時，執(zhí)行上述的判別方法。

37、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：

38、針對現(xiàn)有技術(shù)中的電池監(jiān)測方法通常針對整體極化值進行測量，導(dǎo)致無法準(zhǔn)確判斷電池中特定極化的劣化狀態(tài)的問題，發(fā)明人通過對電池的多種極化過程進行了研究、測量，進而引入了通過區(qū)分不同時間段來對極化值進行解耦的方法，基于特定的測量時間區(qū)間對待測電池兩端的兩端電壓值進行測量，從而獲取了特定類型的待測量極化值，能夠用于實現(xiàn)對特定電池狀態(tài)的有效判斷。

技術(shù)特征：

1.一種電池健康狀態(tài)的判別方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判別方法，其特征在于，所述待測量極化值包括：歐姆極化值、電化學(xué)轉(zhuǎn)移極化值和擴散極化值中的至少一個；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的判別方法，其特征在于，當(dāng)所述待測量極化值為多個時，通過連續(xù)的所述測量時間區(qū)間分別測量得到對應(yīng)的所述待測量極化值。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的判別方法，其特征在于，當(dāng)所述待測量極化值為多個時，對應(yīng)的所述測量時間區(qū)間在時間上不連續(xù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判別方法，其特征在于，于輸出所述待測量極化值之前，預(yù)先對所述待測電池重復(fù)充電至所述特定荷電狀態(tài)，并采集多組所述兩端電壓差值；

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的判別方法，其特征在于，于測量所述待測量極化值后還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的判別方法，其特征在于，當(dāng)選取了多個所述極化值變化率時，與所述變化率常數(shù)進行比較的過程包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的判別方法，其特征在于，歐姆極化變化率的生成方法包括：

9.一種存儲介質(zhì)，所述存儲介質(zhì)中存儲有計算機指令，所述計算機指令適用于在計算機設(shè)備中執(zhí)行，其特征在于，當(dāng)所述計算機設(shè)備執(zhí)行所述計算機指令時，執(zhí)行如權(quán)利要求1-8任意一項所述的判別方法。

10.一種電池健康狀態(tài)的檢測系統(tǒng)，適用于電池管理系統(tǒng)，所述電池管理系統(tǒng)連接待檢測電池并控制所述待檢測電池的充放電狀態(tài)，其特征在于，當(dāng)電池管理系統(tǒng)對所述待檢測電池進行充放電時，執(zhí)行如權(quán)利要求1-8任意一項所述的判別方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電池健康狀態(tài)的判別方法、存儲介質(zhì)及檢測系統(tǒng)，包括：對待測電池充電至特定荷電狀態(tài)，當(dāng)充電結(jié)束后開始對待測電池測量兩端電壓值；依照至少一個待測量極化值確定至少一組測量時間區(qū)間；依照測量時間區(qū)間和兩端電壓值確定測量時間區(qū)間內(nèi)的兩端電壓差值；將兩端電壓差值作為對應(yīng)的待測量極化值；待測量極化值用于判別待測電池的電池狀態(tài)。有益效果在于：引入了通過區(qū)分不同時間段來對極化值進行解耦的方法，基于特定的測量時間區(qū)間對待測電池兩端的兩端電壓值進行測量，從而獲取了特定類型的待測量極化值，能夠用于實現(xiàn)對特定電池狀態(tài)的有效判斷。

技術(shù)研發(fā)人員：黃鑫
受保護的技術(shù)使用者：上海軒邑新能源發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/1/15