电池放电能力的评估方法、装置、电子设备及存储介质与流程

未命名 09-16 阅读:86 评论:0


1.本公开涉及电池管理技术领域,尤其涉及一种电池放电能力的评估方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

2.目前,随着电动车的不断普及,动力电池随之成为应用最广泛的二次电池之一。然而,在动力电池重复使用的过程中,其放电能力会逐步下降。电池放电能力直接影响车辆的动力性能,因此,研究如何准确的评估电池在使用过程中的放电能力,具有重要意义。


技术实现要素:

3.本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.本公开第一方面实施例提出了一种电池放电能力的评估方法,包括:
5.获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;
6.根据所述环境温度、所述电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;
7.根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;
8.根据所述电池直流内阻、所述参考直流内阻及所述参考放电电流,确定当前的电池放电能力。
9.本公开第二方面实施例提出了一种电池放电能力的评估装置,包括:
10.获取模块,用于获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;
11.第一确定模块,用于根据所述环境温度、所述电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;
12.第二确定模块,用于根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;
13.第三确定模块,用于根据所述电池直流内阻、所述参考直流内阻及所述参考放电电流,确定当前的电池放电能力。
14.本公开第三方面实施例提出了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令,所述处理器执行所述指令时,实现如本公开第一方面实施例提出的方法。
15.本公开第四方面实施例提出了一种车辆,包括如本公开第三方面实施例提出的电子设备。
16.本公开第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质,存储有计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的方法。
17.本公开第六方面实施例提出了一种计算机程序产品,当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时,执行本公开第一方面实施例提出的方法。
18.本公开提供的电池放电能力的评估方法、装置、计算机设备及存储介质,存在如下有益效果:
19.首先获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;然后根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;之后根据环境温度、电池荷电状态及电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;最后根据电池直流内阻、参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力。本公开基于环境温度、电池荷电状态及电池健康状态确定电池直流内阻,并根据当前的电池直流内阻、参考健康状态下的参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力,实现了对电池在使用过程中的放电能力的准确评估,为电池的智能化管理及维护提供了可靠依据。
20.本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本公开的实践了解到。
附图说明
21.本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
22.图1为本公开一实施例所提供的电池放电能力的评估方法的流程示意图;
23.图2为本公开另一实施例所提供的电池放电能力的评估方法的流程示意图;
24.图3为本公开实施例中确定参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系的流程示意图;
25.图4为本公开实施例中确定电池健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第三映射关系的流程示意图;
26.图5为本公开一实施例所提供的电池放电能力的评估装置的结构示意图;
27.图6示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
28.下面详细描述本公开的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本公开,而不能理解为对本公开的限制。
29.下面参考附图描述本公开实施例的电池放电能力的评估方法、装置、电子设备和存储介质。
30.图1为本公开实施例所提供的电池放电能力的评估方法的流程示意图。
31.本公开实施例以该电池放电能力的评估方法被配置于电池放电能力的评估装置中来举例说明,该电池放电能力的评估装置可以应用于任一车载设备、云端设备等具有各种操作系统、触摸屏和/或显示屏的硬件设备中,以使该设备可以执行电池放电能力的评估功能。
32.如图1所示,该电池放电能力的评估方法可以包括以下步骤:
33.步骤101,获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态。
34.可以理解的是,环境温度对电池的放电能力具有一定影响。比如,当环境温度过高或过低时,电池放电能力相比正常温度下可能变差。
35.其中,环境温度可以为电池所处环境的温度,或者也可以为电池温度。因此,可以检测电池周围的温度或者电池本身的温度,作为环境温度。
36.需要说明的是,电池健康状态(state of health,简称soh),与电池容量相关。例如,全新电池的容量为100ah,则电池健康状态定义为100%soh;当电池经过使用后,实际容量变为90ah,为原来容量的90%,则电池健康状态定义为90%soh。
37.电池荷电状态(state of charge,简称soc),即电池剩余电量。例如,电池满电容量为100ah,但电池当前所带容量为50ah,则电池荷电状态定义为50%soc;若电池的实际容量衰减到90ah,则此时50%soc定义为电池当前所带电量为45ah。
38.可以理解的是,随着电池的使用,其荷电状态与健康状态都会逐渐发生变化,电池放电能力也会随之改变。因此,为了确定电池当前的放电能力,可以获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态,
39.步骤102,根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流。
40.需要说明的是,电池在使用过程中的健康状态,是以全新电池的健康状态作为对比基准进行确定的。因此,参考健康状态可以为全新电池的健康状态,即100%soh。
41.其中,直流内阻(directive current resistance,简称dcr),是指工作条件下电池的电压变化与相应的放电电流变化之比。电池直流内阻越大,相同电流下压降越快,相同功率下持续放电的时间越短。
42.可以理解的是,电池在任一健康状态下,其直流内阻都会受环境温度及电池荷电状态的影响。因此,可以根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻。
43.其中,根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻,可以采用任意可能的方式实现。
44.比如,可以建立机器学习模型,通过机器学习模型对输入的环境温度、电池荷电状态及参考健康状态进行解析,以确定对应的参考直流内阻。
45.或者,可以建立环境温度、电池荷电状态及参考健康状态与参考直流内阻间的映射关系。通过映射关系可以查询或计算得到,在参考健康状态下任一环境温度及任一电池荷电状态对应的参考直流内阻。
46.其中,放电电流是电池对负载放出所存储电能时形成的电流。由于电池本身的化学特性,放电时电池电压会逐渐降低,当放电电流越小时,放电时间也就越长;当放电电流越大时,放电时间也就越短。
47.可以理解的是,根据电池在规定时间内放出所存储电能的电流强度,可以确定电池放电能力。其中,规定的放电时间可以根据实际需要设定。比如,可以设定为10s、30s、60s等。
48.因此,参考放电电流可以为参考健康状态下的电池,在规定时间内放出所存储电能的电流强度。需要说明的是,在参考健康状态下,不同的环境温度及不同的电池荷电状态对应的参考放电电流不同。
49.本公开实施例中,根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考放电电流,可以采用任意可能的方式实现。
50.比如,可以建立机器学习模型,通过机器学习模型对输入的环境温度、电池荷电状
态及参考健康状态进行解析,以确定对应的参考放电电流。
51.或者,可以建立环境温度、电池荷电状态及参考健康状态与参考放电电流间的映射关系。通过映射关系可以查询或计算得到,在参考健康状态下任一环境温度及任一电池荷电状态对应的参考放电电流。
52.举例来说,在参考健康状态下,当环境温度为t1、电池荷电状态为soc1时,可以确定对应的电池直流内阻为r
11
。当环境温度为t1、电池荷电状态为soc2时,可以确定对应的电池直流内阻为r
12
。当环境温度为t2、电池荷电状态为soc2时,可以确定对应的电池直流内阻为r
22

53.需要说明的是,上述示例只是举例说明,不能作为对本公开实施例中确定参考直流内阻及参考放电电流的限定。
54.步骤103,根据环境温度、电池荷电状态及电池健康状态,确定当前的电池直流内阻。
55.可以理解的是,环境温度、电池荷电状态及电池健康状态均会影响电池直流内阻。本公开实施例中,根据环境温度、电池荷电状态及电池健康状态,确定当前的电池直流内阻,可以采用任意可能的方式实现。
56.比如,可以建立机器学习模型,通过机器学习模型对输入的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态进行解析,以确定当前的电池直流内阻。
57.或者,可以建立环境温度、电池荷电状态及电池健康状态与电池直流内阻间的映射关系。通过映射关系可以查询或计算得到,任一条件下的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态对应的电池直流内阻。
58.举例来说,当电池健康状态为soh1、环境温度为t1、电池荷电状态为soc1时,可以确定对应的电池直流内阻为r
111
。当电池健康状态为soh1、环境温度为t1、电池荷电状态为soc2时,可以确定对应的电池直流内阻为r
112
。当电池健康状态为soh1、环境温度为t2、电池荷电状态为soc2时,可以确定对应的电池直流内阻为r
122

59.需要说明的是,上述示例只是举例说明,不能作为对本公开实施例中确定当前的电池直流内阻的限定。
60.步骤104,根据电池直流内阻、参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力。
61.其中,电池直流内阻与参考直流内阻是在相同的环境温度及电池荷电状态下确定的。因此,根据电池直流内阻与参考直流内阻的大小关系,以及参考直流内阻对应的参考放电电流,可以确定当前的电池直流内阻对应的放电电流,进而评估电池放电能力。
62.比如,可以将参考直流内阻与电池直流内阻的比值作为比例系数,将参考放电电流与比例系数的乘积作为电池直流内阻对应的放电电流,并用放电电流表征电池放电能力。
63.需要说明的是,电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流强度可以称为放电倍率。放电倍率是放电快慢的一种量度,它在数值上等于电池额定容量的倍数,即“放电电流/电池额定容量=放电倍率”。
64.因此,本公开实施例中,也可以用放电倍率表征电池放电能力。具体的,可以根据当前的电池直流内阻对应的放电电流与电池额定容量的比值,确定电池放电能力。
65.本公开实施例中,首先获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;然后根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;之后根据环境温度、电池荷电状态及电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;最后根据电池直流内阻、参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力。本公开基于环境温度、电池荷电状态及电池健康状态确定电池直流内阻,并根据当前的电池直流内阻、参考健康状态下的参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力,实现了对电池在使用过程中的放电能力的准确评估,为电池的智能化管理及维护提供了可靠依据。
66.图2为本公开另一实施例所提供的电池放电能力的评估方法的流程示意图。如图2所示,该电池放电能力的评估方法可以包括以下步骤:
67.步骤201,获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态。
68.需要说明的是,步骤201的具体实现方式,可以参照本公开其他实施例的详细描述,在此不再赘述。
69.步骤202,确定参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系。
70.其中,参考健康状态可以为全新电池的健康状态,即100%soh。在参考健康状态下,不同的环境温度及不同的荷电状态分别对应不同的直流内阻。
71.比如,环境温度可以为-20℃、-10℃、0℃、10℃、25℃、45℃等。荷电状态可以为10%soc、20%soc、30%soc、40%soc、50%soc、60%soc、70%soc、80%soc、90%soc等。
72.其中,通过第一映射关系,可以确定某一环境温度及某一荷电状态下的直流内阻。本公开实施例中,第一映射关系可以为任意可能实现的形式。
73.比如,第一映射关系可以为环境温度、荷电状态与直流内阻间的映射函数。或者,第一映射关系可以为环境温度、荷电状态与直流内阻间的映射表格,本公开对此不做限定。
74.步骤203,根据环境温度、电池荷电状态及第一映射关系,确定参考直流内阻。
75.比如,当第一映射关系为环境温度、荷电状态与直流内阻间的映射函数时,可以将环境温度、荷电状态作为映射函数的输入,将直流内阻作为映射函数的输出,通过计算得到当前的环境温度、电池荷电状态对应的电池直流内阻。
76.或者,当第一映射关系为环境温度、荷电状态与直流内阻间的映射表格时,可以将当前的环境温度、电池荷电状态作为前提条件,查找对应的电池直流内阻。
77.步骤204,确定参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与放电电流的第二映射关系。
78.可以理解的是,在参考健康状态下,不同的环境温度及不同的荷电状态分别对应不同的放电电流。
79.比如,环境温度为10℃、荷电状态为50%soc时,或者环境温度为10℃、荷电状态为80%soc时,或者环境温度为25℃、荷电状态为50%soc时,电池的放电电流均不相同。
80.其中,通过第二映射关系,可以确定在参考健康状态下,某一环境温度及某一荷电状态对应的放电电流。本公开实施例中,第二映射关系可以为任意可能实现的形式。
81.比如,第二映射关系可以为环境温度、荷电状态与放电电流间的映射函数。或者,第一映射关系可以为环境温度、荷电状态与放电电流间的映射表格,本公开对此不做限定。
82.步骤205,根据环境温度、电池荷电状态及第二映射关系,确定参考放电电流。
83.比如,当第二映射关系为环境温度、荷电状态与放电电流间的映射函数时,可以将环境温度、荷电状态作为映射函数的输入,将放电电流作为映射函数的输出,通过计算得到当前的环境温度、电池荷电状态对应的参考放电电流。
84.或者,当第一映射关系为环境温度、荷电状态与放电电流间的映射表格时,可以将当前的环境温度、电池荷电状态作为前提条件,查找对应的参考放电电流。
85.步骤206,确定电池健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第三映射关系。
86.需要说明的是,电池健康状态可以为电池在使用过程中任一时刻的健康状态。比如,电池健康状态可以为95%soh、90%soh、85%soh、80%soh等。在当前的电池健康状态下,不同的环境温度及不同的荷电状态分别对应不同的直流内阻。
87.其中,通过第三映射关系,可以确定在当前的电池健康状态下,某一环境温度及某一荷电状态对应的放电电流。本公开实施例中,第三映射关系可以为任意可能实现的形式。
88.比如,第三映射关系可以为环境温度、荷电状态与直流内阻间的映射函数。或者,第三映射关系可以为环境温度、荷电状态与直流内阻间的映射表格,本公开对此不做限定。
89.步骤207,根据环境温度、电池荷电状态及第三映射关系,确定电池直流内阻。
90.需要说明的是,确定电池直流内阻的具体实现方式,可以参照本公开实施例中确定参考直流内阻的详细描述,在此不再赘述。
91.步骤208,根据电池直流内阻与参考直流内阻的比值,确定内阻增长率。
92.可以理解的是,电池随着充放电次数的增加会逐渐老化。因此电池的直流内阻可能会逐渐增大。
93.其中,电池直流内阻与参考直流内阻是在相同的环境温度及电池荷电状态下确定的。因此,可以根据电池直流内阻与参考直流内阻的比值,确定电池的内阻增长率。
94.步骤209,根据参考放电电流与内阻增长率的比值,确定电池放电能力。
95.可以理解的是,电池的直流内阻可以影响电池的放电电流,进而影响电池的放电能力。因此,可以根据参考直流内阻对应的参考放电电流及内阻增长率,确定当前的电池直流内阻对应的放电电流,进而评估电池放电能力。
96.本公开实施例中,可以将参考放电电流与内阻增长率的比值作为电池直流内阻对应的放电电流,并用放电电流表征电池放电能力。
97.本公开实施例中,根据参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系,确定当前的环境温度及电池荷电状态对应的参考直流内阻;根据参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与放电电流的第二映射关系,确定当前的环境温度及电池荷电状态对应的参考放电电流,根据电池健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第三映射关系,确定当前的环境温度及电池荷电状态对应的电池直流内阻,最后基于电池直流内阻、参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力。由此,实现了在电池使用的过程中,对电池放电能力的快速评估,避免了对电池衰减到一定程度时的大量测试,有效提高了对电池在使用过程中的放电能力评估的实时性和准确性。
98.图3为本公开实施例中确定参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系的流程示意图。如图3所示,该方法可以包括以下步骤:
99.步骤301,确定参考健康状态对应的多个测试环境温度及多个测试荷电状态。
100.其中,为了确定在参考健康状态下,不同的环境温度及不同的荷电状态分别对应的直流内阻,可以设置多个测试环境温度及多个测试荷电状态。
101.比如,测试环境温度可以为-20℃、-10℃、0℃、10℃、25℃、45℃等。测试荷电状态可以为10%soc、20%soc、30%soc、40%soc、50%soc、60%soc、70%soc、80%soc、90%soc等。
102.步骤302,获取在任一测试环境温度及任一测试荷电状态下,参考健康状态下的第一样本电池的初始电压在设定时间内下降至截止电压的放电电流,其中,截止电压大于第一样本电池的放电终止电压。
103.其中,参考健康状态为全新电池的健康状态,即100%soh。因此,第一样本电池可以为若干个全新电池。根据设定的测试荷电状态,可以将第一样本电池进行分组。每组样本电池的荷电状态分别对应一个测试荷电状态。
104.比如,第一组样本电池的荷电状态均为10%soc,第二组样本电池的荷电状态均为20%soc,第三组样本电池的荷电状态均为30%soc,以此类推,直至每个测试荷电状态都有对应的样本电池。
105.进而,可以在每个测试环境温度下,使用放电设备对每个样本电池进行放电,确定样本电池的初始电压在设定时间内下降至截止电压的放电电流。
106.其中,初始电压为电池开始放电时的电压,截止电压为电池放电结束时的电压。由于电池本身的化学特性,放电时电池电压会逐渐降低,当放电电流越小时,放电时间也就越长;当放电电流越大时,放电时间也就越短。
107.为了方便对比数据,可以统一设定样本电池的放电时间,比如,可以设定为10s、30s、60s等。同时,统一设定样本电池停止放电时的截止电压。其中,截止电压可以大于第一样本电池的放电终止电压。
108.需要说明的是,终止电压是指电池放电时,电压下降到电池不宜再继续放电的最低工作电压值。本公开实施例中,截止电压可以在终止电压的基础上上浮一定范围。比如,截止电压可以比放电终止电压大0.1v、0.3v或0.5v等,本公开对此不做限定。
109.步骤303,根据第一样本电池的初始电压、截止电压及放电电流,确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的参考直流内阻。
110.其中,对于每个第一样本电池,可以将其对应的初始电压与截止电压作差,并用电压差值除以放电电流,得到其对应的测试直流内阻。
111.进而,可以根据每个第一样本电池的测试条件,将相同测试环境温度及相同测试荷电状态下的多个测试直流内阻进行融合,以确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的参考直流内阻。
112.比如,当测试环境温度为t1,测试荷电状态为soc1时,多个测试直流内阻分别为r1,r2,
……
,rn。其中,n为测试直流内阻的个数。该测试条件下的参考直流内阻可以为:(r1+r2+
……
+rn)/n。或者,该测试条件下的参考直流内阻可以为各个测试直流内阻的中位数。
113.需要说明的是,上述示例只是举例说明,不能作为对本公开实施例中参考直流内阻的限定。
114.此外,还可以将相同测试环境温度及相同测试荷电状态下的多个放电电流进行融合,以确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的放电电流,形成第二映射关系。
115.本公开实施例中,首先确定参考健康状态对应的多个测试环境温度及多个测试荷电状态;然后获取在任一测试环境温度及任一测试荷电状态下,参考健康状态下的第一样本电池的初始电压在设定时间内下降至截止电压的放电电流;最后根据第一样本电池的初始电压、截止电压及放电电流,确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的参考直流内阻。由此,获得了不同测试条件下的参考直流内阻,为实现对电池在使用过程中的放电能力评估提供了支撑和依据。
116.图4为本公开实施例中确定电池健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第三映射关系的流程示意图。如图4所示,该方法可以包括以下步骤:
117.步骤401,根据电池健康状态与参考健康状态的比值,确定容量衰减系数。
118.其中,电池健康状态可以为电池在使用过程中任一时刻的健康状态。比如,电池健康状态可以为95%soh、90%soh、85%soh、80%soh等。
119.举例来说,当前的电池健康状态为90%soh,参考健康状态为100%soh,则容量衰减系数为0.9。或者,当前的电池健康状态为80%soh,参考健康状态为100%soh,则容量衰减系数为0.8。
120.步骤402,根据任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的放电电流与容量衰减系数的乘积,确定内阻测试电流。
121.其中,在确定参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系时,可以获得在参考健康状态下,任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的放电电流。
122.进而,可以将放电电流与容量衰减系数的乘积,作为当前的电池健康状态对应的在相同测试条件下的内阻测试电流。
123.步骤403,获取在任一测试环境温度及任一测试荷电状态下,电池健康状态下的第二样本电池的初始电压及截止电压。
124.其中,第二样本电池可以包括不同电池健康状态下的若干组老化电池。比如,电池健康状态为95%soh的老化电池,电池健康状态为90%soh的老化电池等。
125.根据设定的测试荷电状态,可以将同一电池健康状态下的样本电池进行进一步划分,每个测试荷电状态分别对应一组样本电池。
126.比如,在电池健康状态为95%soh的样本电池中,包括荷电状态为10%soc的样本电池,荷电状态为20%soc的样本电池,荷电状态为30%soc的样本电池等,以此类推,直至每个测试荷电状态都有对应的样本电池。
127.需要说明的是,电池电压与荷电状态具有一定的对应关系。根据样本电池的荷电状态,可以确定其对应的初始电压。或者,可以通过电压检测设备确定样本电池的初始电压
128.根据样本电池的放电终止电压,可以确定其对应的截止电压。其中,截止电压可以大于第一样本电池的放电终止电压。比如,截止电压可以比放电终止电压大0.1v、0.3v或0.5v等,本公开对此不做限定。
129.步骤404,根据第二样本电池的初始电压、截止电压及内阻测试电流,确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的电池直流内阻。
130.其中,对于每个第二样本电池,可以将其对应的初始电压与截止电压作差,并用电压差值除以内阻测试电流,得到其对应的直流内阻。
131.进而,可以将相同测试环境温度及相同测试荷电状态下的多个直流内阻进行融合,以确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的电池直流内阻。
132.比如,可以对相同测试条件下的多个直流内阻求平均值,作为电池直流内阻。或者,可以将相同测试条件下的直流内阻的中位数作为电池直流内阻。
133.需要说明的是,上述示例只是举例说明,不能作为对本公开实施例中电池直流内阻的限定。
134.本公开实施例中,首先根据电池健康状态与参考健康状态的比值,确定容量衰减系数,然后根据任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的放电电流与容量衰减系数的乘积,确定内阻测试电流;之后获取在任一测试环境温度及任一测试荷电状态下,电池健康状态下的第二样本电池的初始电压及截止电压;最后根据第二样本电池的初始电压、截止电压及内阻测试电流,确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的电池直流内阻。由此,获得了不同测试条件下的电池直流内阻,为实现对电池在使用过程中的放电能力评估提供了支撑和依据。
135.为了实现上述实施例,本公开还提出一种电池放电能力的评估装置。
136.图5为本公开实施例所提供的一种电池放电能力的评估装置的结构示意图。
137.如图5所示,该电池放电能力的评估装置100可以包括:获取模块110、第一确定模块120、第二确定模块130及第三确定模块140。
138.其中,获取模块110,用于获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;
139.第一确定模块120,用于根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;
140.第二确定模块130,用于根据环境温度、电池荷电状态及电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;
141.第三确定模块140,用于根据电池直流内阻、参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力。
142.本公开实施例中的上述各模块的功能及具体实现原理,可参照上述各方法实施例,此处不再赘述。
143.本公开实施例的电池放电能力的评估装置,首先获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;然后根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;之后根据环境温度、电池荷电状态及电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;最后根据电池直流内阻、参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力。本公开基于环境温度、电池荷电状态及电池健康状态确定电池直流内阻,并根据当前的电池直流内阻、参考健康状态下的参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力,实现了对电池在使用过程中的放电能力的准确评估,为电池的智能化管理及维护提供了可靠依据。
144.在一种可能的实现方式中,第一确定模块用于:
145.确定参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系;
146.根据环境温度、电池荷电状态及第一映射关系,确定参考直流内阻;
147.确定参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与放电电流的第二映射关系;
148.根据环境温度、电池荷电状态及第二映射关系,确定参考放电电流。
149.在一种可能的实现方式中,第二确定模块用于:
150.确定电池健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第三映射关系;
151.根据环境温度、电池荷电状态及第三映射关系,确定电池直流内阻。
152.在一种可能的实现方式中,参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系,是通过以下方法确定的:
153.确定参考健康状态对应的多个测试环境温度及多个测试荷电状态;
154.获取在任一测试环境温度及任一测试荷电状态下,参考健康状态下的第一样本电池的初始电压在设定时间内下降至截止电压的放电电流,其中,截止电压大于第一样本电池的放电终止电压;
155.根据第一样本电池的初始电压、截止电压及放电电流,确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的参考直流内阻。
156.在一种可能的实现方式中,电池健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第三映射关系,是通过以下方法确定的:
157.根据电池健康状态与参考健康状态的比值,确定容量衰减系数;
158.根据任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的放电电流与容量衰减系数的乘积,确定内阻测试电流;
159.获取在任一测试环境温度及任一测试荷电状态下,电池健康状态下的第二样本电池的初始电压及截止电压;
160.根据第二样本电池的初始电压、截止电压及内阻测试电流,确定任一测试环境温度及任一测试荷电状态对应的电池直流内阻。
161.在一种可能的实现方式中,第三确定模块用于:
162.根据电池直流内阻与参考直流内阻的比值,确定内阻增长率;
163.根据参考放电电流与内阻增长率的比值,确定电池放电能力。
164.本公开实施例中的上述各模块的功能及具体实现原理,可参照上述各方法实施例,此处不再赘述。
165.图6示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图6显示的电子设备600仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
166.如图6所示,电子设备600可以包括以下一个或多个组件:处理组件602,存储器604,电源组件606,多媒体组件608,音频组件610,输入/输出(i/o)的接口612,传感器组件614,以及通信组件616。
167.处理组件602通常控制电子设备600的整体操作,诸如与显示,电话呼叫,数据通信,相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件602可以包括一个或多个处理器620来执行指令,以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外,处理组件602可以包括一个或多个模块,便于处理组件602和其他组件之间的交互。例如,处理组件602可以包括多媒体模块,以方便多媒体组件608和处理组件602之间的交互。
168.存储器604被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备600的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备600上操作的任何应用程序或方法的指令,联系人数据,电话簿数据,消息,图片,视频等。存储器604可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(sram),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦
除可编程只读存储器(eprom),可编程只读存储器(prom),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
169.电源组件606为电子设备600的各种组件提供电力。电源组件606可以包括电源管理系统,一个或多个电源,及其他与为电子设备600生成、管理和分配电力相关联的组件。
170.多媒体组件608包括在电子设备600和用户之间的提供一个输出接口的触控显示屏。在一些实施例中,触控显示屏可以包括液晶显示器(lcd)和触摸面板(tp)。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界,而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中,多媒体组件608包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备600处于操作模式,如拍摄模式或视频模式时,前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。
171.音频组件610被配置为输出和/或输入音频信号。例如,音频组件610包括一个麦克风(mic),当电子设备600处于操作模式,如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时,麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器604或经由通信组件616发送。
172.在一些实施例中,音频组件610还包括一个扬声器,用于输出音频信号。
173.i/o接口612为处理组件602和外围接口模块之间提供接口,上述外围接口模块可以是键盘,点击轮,按钮等。这些按钮可包括但不限于:主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。
174.传感器组件614包括一个或多个传感器,用于为电子设备600提供各个方面的状态评估。例如,传感器组件614可以检测到电子设备600的打开/关闭状态,组件的相对定位,例如组件为电子设备600的显示器和小键盘,传感器组件614还可以检测电子设备600或电子设备600一个组件的位置改变,用户与电子设备600接触的存在或不存在,电子设备600方位或加速/减速和电子设备600的温度变化。传感器组件614可以包括接近传感器,被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件614还可以包括光传感器,如cmos或ccd图像传感器,用于在成像应用中使用。在一些实施例中,该传感器组件614还可以包括加速度传感器,陀螺仪传感器,磁传感器,压力传感器或温度传感器。
175.通信组件616被配置为便于电子设备600和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备600可以接入基于通信标准的无线网络,如wifi,2g或3g,或它们的组合。在一个示例性实施例中,通信组件616经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中,通信组件616还包括近场通信(nfc)模块,以促进短程通信。例如,在nfc模块可基于射频识别(rfid)技术,红外数据协会(irda)技术,超宽带(uwb)技术,蓝牙(bt)技术和其他技术来实现。
176.在示例性实施例中,电子设备600可以被一个或多个应用专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现,用于执行上述方法。
177.在示例性实施例中,还提供一种车辆,包括如前述实施例提出的电子设备。
178.在示例性实施例中,还提供了一种包括指令的计算机可读存储介质,例如包括指
令的存储器604,上述指令可由电子设备600的处理器620执行以完成上述方法。可选地,计算机可读存储介质可以是rom、随机存取存储器(ram)、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。
179.在示例性实施例中,还提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如前的方法。
180.本公开的技术方案,首先获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;然后根据环境温度、电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;之后根据环境温度、电池荷电状态及电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;最后根据电池直流内阻、参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力。本公开基于环境温度、电池荷电状态及电池健康状态确定电池直流内阻,并根据当前的电池直流内阻、参考健康状态下的参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力,实现了对电池在使用过程中的放电能力的准确评估,为电池的智能化管理及维护提供了可靠依据。
181.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
182.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
183.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
184.在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(ram),只读存储器(rom),可擦除可编辑只读存储器(eprom或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(cdrom)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他
合适方式进行处理来以电子方式获得程序,然后将其存储在计算机存储器中。
185.应当理解,本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(pga),现场可编程门阵列(fpga)等。
186.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
187.此外,在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
188.上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本公开的限制,本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征:
1.一种电池放电能力的评估方法,其特征在于,包括:获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;根据所述环境温度、所述电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;根据所述电池直流内阻、所述参考直流内阻及所述参考放电电流,确定当前的电池放电能力。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述环境温度、所述电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流,包括:确定所述参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系;根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述第一映射关系,确定所述参考直流内阻;确定所述参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与放电电流的第二映射关系;根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述第二映射关系,确定所述参考放电电流。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述电池健康状态,确定当前的电池直流内阻,包括:确定所述电池健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第三映射关系;根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述第三映射关系,确定所述电池直流内阻。4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述参考健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第一映射关系,是通过以下方法确定的:确定所述参考健康状态对应的多个测试环境温度及多个测试荷电状态;获取在任一测试环境温度及任一测试荷电状态下,所述参考健康状态下的第一样本电池的初始电压在设定时间内下降至截止电压的放电电流,其中,所述截止电压大于所述第一样本电池的放电终止电压;根据所述第一样本电池的初始电压、截止电压及放电电流,确定所述任一测试环境温度及所述任一测试荷电状态对应的所述参考直流内阻。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述电池健康状态对应的环境温度、荷电状态与直流内阻的第二映射关系,是通过以下方法确定的:根据所述电池健康状态与所述参考健康状态的比值,确定容量衰减系数;根据所述任一测试环境温度及所述任一测试荷电状态对应的所述放电电流与所述容量衰减系数的乘积,确定内阻测试电流;获取在所述任一测试环境温度及所述任一测试荷电状态下,所述电池健康状态下的第二样本电池的初始电压及截止电压;根据所述第二样本电池的初始电压、截止电压及所述内阻测试电流,确定所述任一测试环境温度及所述任一测试荷电状态对应的所述电池直流内阻。6.如权利要求1-5任一所述的方法,其特征在于,所述根据所述电池直流内阻、所述参考直流内阻及所述参考放电电流,确定当前的电池放电能力,包括:根据所述电池直流内阻与所述参考直流内阻的比值,确定内阻增长率;根据所述参考放电电流与所述内阻增长率的比值,确定所述电池放电能力。
7.一种电池放电能力的评估装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;第一确定模块,用于根据所述环境温度、所述电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;第二确定模块,用于根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;第三确定模块,用于根据所述电池直流内阻、所述参考直流内阻及所述参考放电电流,确定当前的电池放电能力。8.如权利要求7所述的装置,其特征在于,所述第三确定模块用于:根据所述电池直流内阻与所述参考直流内阻的比值,确定内阻增长率;根据所述参考放电电流与所述内阻增长率的比值,确定所述电池放电能力。9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机指令,所述处理器执行所述指令时,实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。10.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求9所述的电子设备。11.一种计算机可读存储介质,存储有计算机指令,其特征在于,所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。12.一种计算机程序产品,其特征在于,包括计算机指令,所述计算机指令在被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的方法。

技术总结
本公开提出一种电池放电能力的评估方法、装置、电子设备及存储介质,涉及电池管理技术领域。该方法包括:获取当前的环境温度、电池荷电状态及电池健康状态;根据所述环境温度、所述电池荷电状态及参考健康状态,确定参考直流内阻及参考放电电流;根据所述环境温度、所述电池荷电状态及所述电池健康状态,确定当前的电池直流内阻;根据所述电池直流内阻、所述参考直流内阻及所述参考放电电流,确定当前的电池放电能力。本公开根据当前的电池直流内阻、参考健康状态下的参考直流内阻及参考放电电流,确定当前的电池放电能力,实现了对电池在使用过程中的放电能力的准确评估,为电池的智能化管理及维护提供了可靠依据。能化管理及维护提供了可靠依据。能化管理及维护提供了可靠依据。


技术研发人员:李杨
受保护的技术使用者:北京车和家汽车科技有限公司
技术研发日:2022.03.02
技术公布日:2023/9/13
版权声明

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