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CN107102270A - 一种基于统计方法的电池性能衰减估算方法 - Google Patents

一种基于统计方法的电池性能衰减估算方法 Download PDF

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CN107102270A
CN107102270A CN201710292921.3A CN201710292921A CN107102270A CN 107102270 A CN107102270 A CN 107102270A CN 201710292921 A CN201710292921 A CN 201710292921A CN 107102270 A CN107102270 A CN 107102270A
Authority
CN
China
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battery
cell
decay
soc states
soc
Prior art date
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Pending
Application number
CN201710292921.3A
Other languages
English (en)
Inventor
廖茜
陕亮亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Yajun New Energy Automobile Technology Co Ltd
Original Assignee
Chengdu Yajun New Energy Automobile Technology Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of CN107102270A publication Critical patent/CN107102270A/zh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种基于统计方法的电池性能衰减评估方法，具体包括：步骤a、判断电池是否进入慢充充电状态，如果是进入步骤b，否则退出计算；步骤b、测量电池在预设SOC状态时的电压值并存储，所述SOC表示电池剩余电量百分比；步骤c、与电池出厂记录的对应电压值比较，计算每一预设SOC状态电池的衰减系数；步骤d、取步骤c得到的最大衰减系数作为电池最终的衰减系数。通过动态统计电池在不同SOC状态时的电压值，在电池使用过程中实时调整衰减系数的参数值，进而实现对电池衰减的实时评估；同时采用该种方法得到的电池衰减系数准确度高，基本能正确反映电池的衰减情况。

Description

一种基于统计方法的电池性能衰减估算方法
技术领域
本发明涉及电池性能的评估，尤其是电池性能衰减评估。
背景技术
锂离子电池因为其能量密度高，质量轻，自放电率低等优点正在被逐渐广泛的使用，但是随着使用时间增加，电池会逐渐出现老化现象，即所谓的电池性能衰减。电池衰减不仅关系到电池的使用寿命，也关系到产品的更换和维护成本，如何实时快捷地评估电池衰减性能对于更好地使用电池有重大意义。目前对电池性能衰减系数的计算一般是通过测量电池的容量获得，在专业的充放电设备上分别测定电池的初始容量和使用之后的容量，对比两个容量的大小，可以计算出电池的衰减率。采用这种方法得到的衰减率比较准确，基本能正确反映电池的衰减情况。但是在进行容量测试之前，对电池的衰减情况没有一个预估，这样会导致电池可能已经需要报废而还在使用或者还可以继续使用却已经将电池拆下来。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种基于动态统计、准确度高的电池性能衰减评估方法。
本发明采用的技术方案如下:
一种基于统计方法的电池性能衰减评估方法，具体包括：
步骤a、判断电池是否进入慢充充电状态，如果是进入步骤b，否则退出计算；
步骤b、测量电池在预设SOC状态时的电压值并存储，所述SOC表示电池剩余电量百分比；
步骤c、与电池出厂记录的对应电压值比较，计算每一预设SOC状态电池的衰减系数；
步骤d、取步骤c得到的最大衰减系数作为电池最终的衰减系数。
进一步地，所述步骤b中测量在预设SOC状态电池包含的所有单体的单体电压值，计算单体电压值的均值作为电池在该SOC状态的电压值。
进一步地，所述步骤c中某一SOC状态的电池衰减系数：
进一步地，所述步骤b与步骤c之间可执行步骤c′：计算上一次得到的同一SOC状态的电池电压值与本次测量的电池电压值的均值作为本次测量得到的电池在某一SOC状态时的综合电压值。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：通过动态统计电池在不同SOC状态时的电压值，在电池使用过程中实时调整衰减系数的参数值，进而实现对电池衰减的实时评估；同时采用该种方法得到的电池衰减系数准确度高，基本能正确反映电池的衰减情况。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为本发明实施例提供的评估方法流程图。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明公开的评估方法需要结合电池管理系统(BMS)和大数据后台进行，BMS进行实时估算，大数据后台对BMS上传的数据进行处理。
图1为本发明实施例提供的评估方法流程图，如图1所示，一种基于统计方法的电池性能衰减评估方法，具体包括：
步骤a、判断电池是否进入慢充充电状态，如果是进入步骤b，否则退出计算；
步骤b、测量电池在预设SOC状态时的电压值并存储，所述SOC表示电池剩余电量百分比；
步骤c、与电池出厂记录的对应电压值比较，计算每一预设SOC状态电池的衰减系数；
步骤d、取步骤c得到的最大衰减系数作为电池最终的衰减系数。
电池在慢充充电状态充电电流较小，电池温度和电压变化波动不明显，此时电池电压近似等于电池的真实电压。本发明公开的评估方法首先判断电池是否进入慢充充电状态，如果没有进入慢充充电状态不进行评估计算。
步骤b中测量电池在预设SOC状态时的电压值并存储，优化地，设定的SOC状态为10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％共10个状态，测量电池在该10个SOC状态的电压值，对所述预设SOC状态以外的状态不做测量。电池由许多单体组成，所述步骤b中测量在预设SOC状态时电池包含的所有单体的单体电压值，并计算所有单体的单体电压值的均值作为电池在该SOC状态的电压值。
所述步骤c由大数据平台完成，某一SOC状态的电池衰减系数为
分别计算每一预设SOC状态电池的衰减系数，选取其中最大的衰减系数作为电池的衰减系数。所述步骤c可绘制测量的电池SOC状态—电压值曲线图，并与厂家提供的电池初始的SOC状态—电压值曲线比较，初步估算电池的衰减系数。
优化地，所述步骤b与步骤c之间可执行步骤c′：计算上一次得到的同一SOC状态时电池的电压值与本次测量的平均电压值的均值作为本次测量得到的电池某一SOC状态时的综合电压值。此时所述步骤c中某一SOC状态的电池衰减系数：
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (5)

1.一种基于统计方法的电池性能衰减评估方法，其特征在于包括：
步骤a、判断电池是否进入慢充充电状态，如果是进入步骤b，否则退出计算；
步骤b、测量电池在预设SOC状态时的电压值并存储，所述SOC表示电池剩余电量百分比；
步骤c、与电池出厂记录的对应电压值比较，计算每一预设SOC状态电池的衰减系数；
步骤d、取步骤c得到的最大衰减系数作为电池最终的衰减系数。
2.根据权利要求1所述的一种基于统计方法的电池性能衰减评估方法，其特征在于，所述步骤b中测量在预设SOC状态电池包含的所有单体的单体电压值，计算单体电压值的均值作为电池在该SOC状态的电压值。
3.根据权利要求2所述的一种基于统计方法的电池性能衰减评估方法，其特征在于，所述步骤c中某一SOC状态的电池衰减系数：
4.根据权利要求2所述的一种基于统计方法的电池性能衰减评估方法，其特征在于，所述步骤b与步骤c之间可执行步骤c′：计算上一次得到的同一SOC状态的电池电压值与本次测量的电池电压值的均值作为本次测量得到的电池在某一SOC状态时的综合电压值。
5.根据权利要求4所述的一种基于统计方法的电池性能衰减评估方法，其特征在于，所述步骤c中某一SOC状态的电池衰减系数：
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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