电池的管理方法和管理装置与流程

1.本技术涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池的管理方法和管理装置。


背景技术：

2.锂电池因能量密度高、寿命长、续航能力强等优点被广泛应用于储能领域。然而，随着用户不断地深入使用，锂电池不可避免地会出现老化，例如出现电池容量衰减、内阻增大、析锂、漏液等问题，从而产生安全隐患。对于锂电池模组，可能存在电池壳体变形与机柜干涉、电芯之间巴片断裂、电池模块严重膨胀变形挤压单板导致单板失效甚至碳化等潜在危险。
3.为了防止锂电池的安全隐患，行业内使用电池健康状态(state of health，soh)来表征电池的老化程度，并在电池soh达到电池质保点(end of warranty，eow)后输出告警信息，以提示用户更换电池。
4.然而，上述方法并不能有效避免锂电池因老化而产生的安全隐患问题。例如，电池soh达到eow之后，即使输出告警信息提示用户需更换电池，用户仍然继续使用该电池，从而存在安全隐患。


技术实现要素：

5.本技术提供一种电池的管理方法和管理装置，从而可以有效避免电池因老化而产生的安全隐患问题。
6.第一方面，本技术提供一种电池的管理方法，包括：所述电池的soh满足第一条件时，控制所述电池的充电电流为第一电流，和/或，控制所述电池的充放电电池荷电状态soc区间为第一区间，所述第一条件包括所述电池的soh大于第一soh；所述电池的soh满足第二条件时，控制所述电池的充电电流为第二电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第二区间，所述第二电流小于所述第一电流，所述第二区间为所述第一区间内的部分区间，所述第二条件包括所述电池的soh小于或等于所述第一soh。
7.该方法可以由电池的管理装置来执行，该管理装置可以为电池模块中的电池管理系统(battery management system，bms)，也可以为储能系统监控单元。
8.一种可实现的方式中，第一soh可以为电池出厂时厂家给出的质保点(end of warranty，eow)。
9.另一种可实现的方式中，第一soh可以为小于eow的soh。
10.可选地，在调整电池的充电方式时，还可以通过输出指示信息，来提示用户电池当前的运行状态。
11.作为示例，指示灯可以包括绿色指示灯、橙色指示灯和红色指示灯。例如，绿色指示灯用于提示用户电池当前运行状态稳定；橙色指示灯用于提示用户电池中存在老化，需更换电池；红色指示灯用于提示用户电池中的老化程度严重，需尽快更换电池。
12.语音提醒可以包括直接输出电池当前的运行状态、输出不同类型的警报声或输出
不同频率的警报声等。
13.文字提醒可以包括输出电池运行良好、电池需要更换等信息。
14.本技术方案中，当电池的健康状况下降时，可以通过限制电池的充电电流，和/或控制电池的充放电电池荷电状态(state of charge，soc)区间来减缓电池老化，延长电池的使用寿命，从而提高电池运行的可靠性，进而提高用户的使用安全性。
15.另外，通过调整电池的充电方式，可以减少电池的膨胀力，从而降低电池模组的结构设计强度，降低了设计成本和实施成本。
16.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述电池的健康状态soh满足第一条件时，控制所述电池的充电电流为第一电流，和/或，控制所述电池的充放电电池荷电状态soc区间为第一区间，包括：所述电池的soh满足第一条件时，控制所述电池充电直至所述电池满充，以及控制所述电池放电直至所述电池的输出电压为截止电压；获取所述电池当前的soh；所述电池当前的soh满足所述第一条件时，控制所述电池的充电电流为第一电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第一区间。
17.该实现方式中，若本方法由bms电池管理系统执行，则bms电池管理系统可以向储能系统监控单元发送请求信息，以请求储能系统监控单元对电池当前的soh进行计算，从而实现对soh数据的校准，提高了数据的准确性和技术方案的稳健性。
18.示例性地，储能系统监控单元根据bms电池管理系统发送的请求信息，调控目标电池模块中的bms电池管理系统控制电池进行满充电后，继续控制目标电池进行放电直至电池的输出电压为截止电压，从而可以获取得到电池当前的soh。
19.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二条件还包括：所述电池的soh大于第二soh；其中，所述方法还包括：所述电池的soh满足第三条件时，控制所述电池的充电电流为第三电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第三区间，所述第三电流小于所述第二电流，所述第三区间为所述第二区间内的部分区间，所述第三条件包括所述电池的soh小于或等于第二soh，所述第二soh小于所述第一soh。
20.该实现方式中，当电池满足第三条件时，表示电池的老化程度较严重，因此需要进一步限制电池的充电电流，和/或电池的充放电soc区间，来保证电池的安全运行。
21.该实现方式中，通过根据电池的健康状况对电池进行分级管控，进一步提高了电池的运行稳定性和用户的使用安全性。
22.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第三条件还包括：所述电池的soh小于或等于第二soh的时长为第一时长。
23.可选地，第一时长可以为一个月。
24.该实现方式中，在第一时长内，可以通过输出告警提示信息，来提醒用户在该时长内更换电池，若用户在该时长内仍不更换电池，才进一步限制电池的充电电流，和/或电流的充放电soc区间，来提高用户的使用安全性。
25.该实现方式中，在保证电池安全运行的情况下，给用户一定的处理时间，提高了用户的使用体验。
26.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第二soh为电池处于寿命终止点时的soh和电池模组处于寿命终止点时的soh中的最大值。
27.该实现方式中，通过兼顾考虑电池寿命以及电池模组的结构寿命来确定储能电池
系统的寿命终止点，与控制电池的充电电流，和/或控制电池的充放电soc区间配合，避免用户无限制使用电池引发的安全隐患，提高了储能电池系统的安全可靠性。
28.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，电池包含以下至少一项状态时电池处于寿命终止点：电池的交流内阻大于内阻阈值，电池中的极片发生断裂，电池中的析锂面积超过面积阈值，电池安全测试结果满足预设测试结果。
29.该实现方式中，电池处于寿命终止点时的soh可以为包含上述任一状态的电池soh中的最大值。例如，若电池的交流内阻大于内阻阈值时的soh为40％，电池中的极片发生断裂时的soh为50％，电池测试结果满足预设测试结果时的soh为55％，则电池处于寿命终止点时的soh为55％。
30.结合第一方面，在一种可能的实现方式中，电池模组处于寿命终止点时电池模组的状态包含电池模组的最大形变位移大于位移阈值。
31.其中，电池模组处于寿命终止点时的soh为当电池模组的形变位移达到最大形变位移时电池的soh。
32.可选地，电池的最大形变位移可以为电池模组所在结构件的横向间距、电池模组所在结构件的材料应力边界、各电池间的单板间距中的最小值，横向为电池的膨胀方向。
33.该实现方式中，将电池模组的结构寿命，即最大形变位移考虑在内，避免了电池模组结构失效风险。另外，电池模组的寿命终止点的确定也可用于指导电池模块结构的早期设计。
34.第二方面，本技术提供一种电池管理装置，该装置包含用于实现第一方面或其中任意一种实现方式中的方法的各个模块，每个模块可以通过硬件和/或软件的形式实现。
35.例如，该装置可以包括：处理模块和收发模块。处理模块用于在所述电池的soh满足第一条件时，控制所述电池的充电电流为第一电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第一区间，所述第一条件包括所述电池的soh大于第一soh；处理模块还用于在所述电池的soh满足第二条件时，控制所述电池的充电电流为第二电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第二区间，所述第二电流小于所述第一电流，所述第二区间为所述第一区间内的部分区间，所述第二条件包括所述电池的soh小于或等于所述第一soh。
36.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，处理模块还用于在所述电池的soh满足第一条件时，控制所述电池充电直至所述电池满充，以及控制所述电池放电直至所述电池的输出电压为截止电压；收发模块用于获取所述电池当前的soh；处理模块还用于在所述电池当前的soh满足所述第一条件时，控制所述电池的充电电流为第一电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第一区间。
37.结合第二方面，在一种可能的实现方式中，处理模块还用于在所述电池的soh满足第三条件时，控制所述电池的充电电流为第三电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第三区间，所述第三电流小于所述第二电流，所述第三区间为所述第二区间内的部分区间，所述第三条件包括所述电池的soh小于或等于第二soh，所述第二soh小于所述第一soh。
38.第三方面，本技术提供一种电池管理装置，包括处理器，该处理器与存储器耦合，可用于执行存储器中的指令，以实现第一方面中或其中任意一种可能的实现方式中的方法。可选地，该装置还包括存储器。可选地，该装置还包括通信接口，处理器与通信接口耦合。
39.第四方面，本技术提供一种电池管理系统，所述电池管理系统包含如第三方面所述的电池管理装置。
40.第五方面，本技术提供一种电池模块，所述电池模块包含如第四方面所述的电池管理系统。
41.第六方面，本技术提供一种电池，所述电池包含如第二方面或第三方面所述的电池管理装置，或包含如第四方面所述的电池管理系统，或包含如第五方面所述的电池模块。
42.第七方面，本技术提供一种计算机可读介质，该计算机可读介质存储用于设备执行的程序代码，该程序代码包括用于执行如第一方面或其中任意一种可能的实现方式所述的方法。
43.第八方面，本技术提供一种包含指令的计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如第一方面或其中任意一种可能的实现方式所述的方法。
附图说明
44.图1为本技术一个实施例提供的应用场景示意图；
45.图2为本技术一个实施例提供的电池管理方法的示意图；
46.图3为本技术一个实施例提供的确定电池的充放电soc区间的示意图；
47.图4为本技术又一个实施例提供的电池管理方法的示意图；
48.图5为本技术一个实施例提供的电池生命周期的示意图；
49.图6为本技术一个实施例提供的一种确定soh阈值的方法示意图；
50.图7为本技术一个实施例提供的电池管理装置的结构示意图；
51.图8为本技术又一个实施例提供的电池管理装置的结构示意图。
52.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
53.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。
54.本技术所提供的技术方案可以应用于不同领域的电池系统中。示例性地，图1为本技术一个实施例提供的应用场景示意图。如图1所示，该储能电池系统10包括储能系统监控单元120、机柜130、多个电池模块110及其他部件。
55.其中，电池模块110作为该系统的核心设备，包括多个电池、机箱结构件、电池管理系统(battery management system，bms)等。
56.在该电池模块110中，为了安全有效地管理好各电池，可以将多个电池作为一组，并通过结构件组成一个电池模组，从而可以保证电池的稳定性和安全性。
57.bms电池管理系统可以用于动态检测电池模组的工作状态，包括在电池充放电的
过程中，实时采集电池模组中各电池的端电压、温度、充放电电流等信息；还可以用于根据采集到的信息实现电池荷电状态(state of charge，soc)、电池健康状态(state of health，soh)的估算，从而实现对电池的充电管理、放电管理、均衡管理以及故障诊断和保护。
58.需要说明的是，电池的soc是指电池剩余电量百分比。soc＝0表示电池放电完全，soc＝1表示电池完全充满。电池的soh是指电池从满充工作状态下以一定的倍率放电到截止电压所放出的容量与电池标称容量的比值的百分比。soh越大，表示电池的老化程度越轻。
59.储能系统监控单元120用于对电池模块110进行管理。
60.例如，储能系统监控单元120可以向电池模块110发送指示信息，以指示电池模块110中的bms电池管理系统将采集到的电池模块110中的相关信息上报至储能系统监控单元120，相关信息可以包括电池的soh、soc、电压、电流等信息。
61.又如，储能系统监控单元120可以向电池模块110发送控制信息，以指示电池模块110中的bms电池管理系统对电池进行充放电管理，从而可以实现对电池soh的精准估算。
62.机柜130可以为二次柜，电池模块110、储能系统监控单元120可以集成机柜130中。
63.其他部件可以包括空调模块、保险丝等功能模块，其他部件也可以位于机柜130中。
64.然而，该储能电池系统随着不断地深入使用，会不可避免地出现老化，例如系统内的电池会出现电池容量衰减、内阻增大、析锂、漏液等问题；电池模组中可能存在电池壳体变形与机柜干涉、电芯之间巴片断裂、电池模块严重膨胀变形挤压单板导致单板失效甚至碳化等潜在危险。
65.有鉴于此，本技术提供一种电池的管理方法和管理装置，当电池的健康状况下降时，通过调整电池的充电方式来减缓电池的老化，延长电池的使用寿命，此外还可以告警提示用户更换电池，从而可以保证电池安全可靠地运行，进而提高用户的使用安全性。
66.示例性地，图2为本技术一个实施例提供的电池管理方法的示意图。如图2所示，该方法包括s201、s202和s203。
67.该方法可以由电池的管理装置来执行，该管理装置可以为电池模块中的bms电池管理系统，也可以为储能系统监控单元。
68.s201，判断电池的soh是否大于第一soh。若电池的soh大于第一soh，则执行s202，否则执行s203。
69.本实施例中，可选地，电池的soh可以由bms电池管理系统根据实时采集到的电池信息获取得到。
70.可选地，第一soh可以根据实际情况调整。第一soh可以提前预设配置在储能电池系统中，例如提前设置在bms电池管理系统中，或储能系统监控单元中。
71.作为一个示例，第一soh可以为电池出厂时厂家给出的质保点(end of warranty，eow)。
72.其中，电池厂家认为，当电池的soh为70％至80％时，电池达到了质保点。因此，第一soh可以为70％至80％之间的任意值。
73.作为另一个示例，第一soh可以为小于eow的soh，例如，第一soh可以为60％。
74.本技术实施例中，电池的soh大于第一soh，可以称为第一条件；电池的soh小于或等于第一soh可以称为第二条件。
75.s202，控制电池的充电电流为第一电流，和/或，控制电池的充放电soc区间为第一区间。
76.在电池的soh满足第一条件时，一种可能的实现方式中，可以将电池的充电电流设置为第一电流。
77.其中，第一电流可以根据实际需求设定。例如第一电流可以为0.5c，c表示电池标称容量。
78.需要说明的是，一般充电电流的大小常用充电倍率表示，如充电倍率为充电电流与电池标称容量的比值。
79.例如，若电池的标称容量为100安时(ah)的电池用20安(a)的电流充电时，其充电倍率为0.2c。
80.在电池的soh满足第一条件时，另一种可能的实现方式中，可以将电池的充放电soc区间设置为第一区间。
81.其中，第一区间为电池的充放电soc的第一区间，第一区间可以根据实际需求设定。
82.作为一个示例，第一区间可以为0％至100％。例如，第一soh大于或等于电池的质保点所对应的soh时，第一区间可以为0％至100％。
83.作为另一个示例，第一区间可以为40％至90％。例如，第一soh为小于电池的质保点所对应的soh时，第一区间可以为40％至90％。
84.可选地，在电池的soh满足第一条件时，可以同时控制电池的充电电流为第一电流和电池的充放电soc区间为第一区间。
85.s203，控制电池的充电电流为第二电流，和/或，控制电池的充放电soc区间为第二区间，第二电流小于第一电流，第二区间为第一区间的部分区间。
86.其中，第二区间为电池的充放电soc的第二区间。
87.应理解，电池的soh满足第二条件时电池的健康状况要比电池的soh满足第一条件时电池的健康状况要差。
88.本实施例中，在电池的soh满足第二条件时，需要减小电池的充电电流，和/或缩小电池的充放电soc区间，以减缓电池的老化，延长电池寿命。
89.可选地，第二电流和第二区间均可以根据实际需求设置。例如第二电流可以为第一电流的一半。
90.作为一个示例，第一区间为0％至100％时，第二区间可以为40％至90％。
91.作为另一个示例，第一区间为40％至90％时，第二区间可以为50％至80％。
92.本实施例中，电池的管理装置可以周期性执行图2所示的方法，执行周期可以预先配置好。
93.可选地，第二电流和第二区间还可以根据电池的充放电soc区间与电池膨胀力之间的对应关系确定。
94.作为示例，图3为本技术一个实施例提供的确定电池的充放电soc区间的示意图。图3中所示的三条曲线分别为电池的充电电流为1c、0.5c、0.1c时，电池的膨胀力与电池的
充放电soc区间之间的关系曲线。
95.如图3所示，电池的充电电流越大，电池的膨胀力越大，从而使得电池的老化速度更快；电池的充放电soc区间越大，电池的膨胀力越大，从而使得电池的老化速度更快。
96.因此，在控制电池的充放电soc区间时，可以以膨胀力的峰谷值所对应的soc为中心来确定soc区间。例如图3中膨胀力的峰谷值所对应的soc为65％，因此电池的充放电soc区间可以为50％至80％。
97.可选地，在执行s202、s203时，还可以通过输出指示信息，来提示用户电池当前的运行状态。
98.作为示例，指示信息可以通过指示灯、语音提醒或文字提醒等方式输出。
99.作为一个示例，指示灯可以包括绿色指示灯、橙色指示灯和红色指示灯。例如，绿色指示灯用于提示用户电池当前运行状态稳定；橙色指示灯用于提示用户电池中存在老化，需更换电池；红色指示灯用于提示用户电池中的老化程度严重，需尽快更换电池。
100.语音提醒可以包括直接输出电池当前的运行状态、输出不同类型的警报声或输出不同频率的警报声等。
101.文字提醒可以包括输出电池运行良好、电池需要更换等信息。
102.本实施例中，当电池的健康状况下降时，可以通过限制电池的充电电流，和/或控制电池的充放电soc区间来减缓电池老化，延长电池的使用寿命，从而提高电池运行的可靠性。本技术提供的技术方案相比于直接禁止用户使用电池的方式，提高了用户的使用体验。另外，通过调整电池的充电方式，可以减少电池的膨胀力，从而可以降低电池模组结构的设计强度，降低了设计成本和实施成本。
103.图4为本技术又一个实施例提供的电池管理方法的示意图。如图4所示，该方法包括s401至s406。
104.该方法可以由电池的管理装置来执行，该管理装置可以为电池模块中的bms电池管理系统，也可以为储能系统监控单元。
105.s401，获取电池的soh。
106.其中，bms电池管理系统可以根据实时采集到的电池信息获取得到电池的soh。
107.例如，bms电池管理系统可以根据采集到的电池的放电容量数据确定电池的soh，电池的soh为电池的放电容量与电池的标称容量的百分比。
108.若该方法由bms电池管理系统之外的装置执行，则该装置可以从bms电池管理系统处获取电池的soh。
109.s402，判断电池的soh是否大于第一soh。若电池的soh大于第一soh，则执行s403，否则执行s404。
110.其中，s402的具体实现方式可以参见s201,此处不再赘述。
111.本实施例中，可选地，当电池的soh大于第一soh时，可以认为电池运行状态良好，否则可以认为电池运行状态不好。
112.电池的soh是否大于第一soh为电池运行状态是否良好的一种判断方式，本技术实施例中，电池运行状态是否良好的判断方式不限于此。
113.可选地，为了提高本方案的数据准确性，可以对电池的soh进行校准。
114.一种可能的实现方式中，bms电池管理系统可以向储能系统监控单元发送请求信
息，以请求储能系统监控单元对电池当前的soh进行再次计算，从而实现对电池的soh的校准；储能系统监控单元根据bms电池管理系统发送的请求信息，调控目标电池模块中的bms电池管理系统控制电池进行满充电后，继续控制目标电池进行放电直至电池的输出电压为截止电压，从而可以获取得到电池当前的soh。
115.该实现方式中，若获取得到的电池当前的soh和第一soh的大小关系与电池的soh和第一soh的大小关系相同，则执行s403或s404。例如，若电池的soh大于第一soh，执行s403；若电池的soh小于或等于第一soh，执行s404。
116.s403，控制电池的充电电流为第一电流，和/或，控制电池的充放电soc区间为第一区间。
117.本实施例中，当电池运行状况良好时，电池的充电电流可以为第一电流，和/或电池的充放电soc区间可以为第一区间。
118.其中，s403的具体实现方式可以参见s202，此处不再赘述。
119.s404，判断电池的soh是否大于第二soh。若电池的soh大于第二soh，则执行s405，否则执行s406。
120.本实施例中，第二soh可以理解为储能电池系统的寿命终止点，第二soh小于第一soh。
121.可选地，当电池的soh小于或等于第一soh且大于第二soh时，可以认为电池运行状态较差，当电池的soh小于或等于第二soh时，可以认为电池运行状态极差。
122.可选地，第二soh可以为电池处于寿命终止点(end of life，eol)时的soh和电池模组处于寿命终止点时的soh中的最大值。
123.可选地，当电池包含以下至少一项状态时电池处于寿命终止点：电池的交流内阻大于内阻阈值，电池中的极片发生断裂，电池中的析锂面积超过面积阈值，电池安全测试结果满足预设测试结果。
124.电池处于寿命终止点时的soh可以为包含上述任一状态的电池soh中的最大值。例如，若电池的交流内阻大于内阻阈值时的soh为40％，电池中的极片发生断裂时的soh为50％，电池测试结果满足预设测试结果时的soh为55％，则电池处于寿命终止点时的soh为55％。
125.可选地，当电池模组处于寿命终止点时电池模组的状态包括电池模组的最大形变位移大于位移阈值。
126.电池的最大形变位移可以为电池模组所在结构件的横向间距、电池模组所在结构件的材料应力边界、各电池间的单板间距中的最小值，横向为电池的膨胀方向。
127.电池模组处于寿命终止点时的soh为当电池模组的形变位移达到最大形变位移时电池的soh。
128.可选地，第二soh可以提前预设配置在储能电池系统中，例如提前设置在bms电池管理系统中，或储能系统监控单元中。
129.示例性地，图5为本技术一个实施例提供的电池生命周期的示意图。如图5所示，当电池的soh大于第一soh时，电池处于安全运行区；当电池的soh小于第一soh且大于第二soh时，电池处于风险运行区；当电池的soh小于第二soh时，电池处于危险运行区。
130.可选地，本实施例中，还可以获取电池当前的soh，并判断电池当前的soh与第二
soh之间的大小关系，从而对电池的soh进行校准，提高准确率。其中，具体的实现方式可以参见前述实施例中的相关内容，此处不再赘述。
131.s405，控制电池的充电电流为第二电流，和/或，控制电池的充放电soc区间为第二区间，第二电流小于第一电流，第二区间为第一区间的部分区间。
132.本实施例中，当电池运行状态较差时，可以控制电池的充电电流为第二电流，和/或控制电池的充放电soc区间为第二区间。
133.其中，s405的具体实现方式可以参见s203，此处不再赘述。
134.s406，控制电池的充电电流为第三电流，和/或，控制电池的充放电soc区间为第三区间，第三电流小于第二电流，第三区间为第二区间的部分区间。
135.其中，第三区间为电池的充放电soc的第三区间。
136.本实施例中，当电池运行状态极差时，需进一步减小电池的充电电流，和/或缩小电池的充放电soc区间，以保证用户的使用安全性。
137.可选地，第三电流和第三区间均可以根据实际需求设置。例如第三电流可以为第一电流的0.1倍。
138.作为一个示例，第二区间为40％至90％时，第三区间可以为50％至80％。
139.作为另一个示例，第二区间为50％至80％时，第三区间可以为55％至75％。
140.本实施例中，电池在该状态下运行时具备一定的备电能力，但是使用场景受限，从而可以督促用户尽快更换电池。
141.可选地，第三电流和第三区间还可以根据电池的充放电soc区间与电池膨胀力之间的对应关系确定。具体可以参见图3所示的实施例，此处不再赘述。
142.本实施例中，通过根据电池的健康状况对电池进行分级管控，进一步提高了电池的运行稳定性和用户的使用安全性；通过对电池的soh进行校准，提高了数据的准确性和该方法的稳健性。
143.可选地，一种可能的实现方式中，在执行s406之前，可以通过输出告警提示信息，来提醒用户在特定时间内更换电池。若用户在规定时间内仍不更换电池，才执行s406。
144.该实现方式中，在保证电池安全运行的情况下，给用户一定的处理时间，提高了用户的使用体验。
145.可选地，若电池的soh继续衰减至第三soh时，用户仍未更换电池，可以进一步限制电池的充电电流，和/或电池的充放电soc区间，第三soh小于第二soh。
146.本实施例中，电池的soh大于第一soh可以称为第一条件，电池的soh小于或等于第一soh且大于第二soh可以称为第二条件，电池的soh小于第一soh且小于或等于第二soh可以称为第三条件。
147.因此，本实施例中，可以作如下理解：电池的soh满足第一条件时执行s403，电池的soh满足第二条件时执行s405，电池的soh满足第三条件时执行s406。
148.本技术前述任意实施例中，第一soh或第二soh可以称为soh阈值。
149.本实施例的一些实现方式中，电池的管理装置可以周期性执行图4所示的方法，执行周期可以预先配置好。
150.可选地，电池的管理装置可以为电池设置标识位，该标识位用于标识上一个周期中电池的soh的状态是第一状态和第二状态中哪个状态，第一状态包含电池的soh大于第一
soh，第二状态包含电池的soh小于第一soh且大于第二soh或等于第一soh。
151.例如，该标识位可以占用1比特，该标识位的值为“0”指示第一状态，为“1”指示第二状态。
152.该实现方式中，电池的管理装置可以先基于该标识位判断上一个周期电池的soh的状态，若为第一状态，则执行s401之后，继续从s402开始执行；若为第二状态，则执行了s401之后，从s404开始执行。
153.可选地，该标识位可以指示上一个周期中电池的soh的状态是第一状态、第二状态和第三状态中哪个状态，第三状态包含电池的soh小于或等于第二soh。
154.例如，该标识位可以占用2比特，该标识位的值为“00”指示第一状态，为“01”指示第二状态，为“10”指示第三状态。
155.若上一个周期电池的soh的状态为第三状态，则执行了s401之后，从s404开始执行，或者可以不用执行s402至s406，可以直接输出告警信息。
156.上述实现方式中，因为电池的管理装置基于标识位的值判断soh状态，相比于对比电池的soh与各个soh阈值的大小关系更快捷，因此可以提高电池的管理效率。
157.示例性地，图6示出了一种确定soh阈值的方法。如图6所示，该方法包括s601至s607。
158.s601，对电池进行老化循环测试。
159.其中，电池的老化循环测试包括对电池进行充放电循环测试。
160.可选地，电池的老化循环测试的温度可以根据实际需求设置。例如可以在常温25摄氏度(℃)或高温55℃的情况下进行测试。
161.s602，获取不同soh的电池和不同soh的电池对应的膨胀力数据。
162.本实施例中，可选地，在电池老化循环测试的过程中，收集各电池每个循环的放电容量数据，从而可以监控各电池的soh的变化，当电池的soh衰减至预设的soh时，停止老化循环测试，从而可以获取得到不同soh的电池。应理解，不同soh的电池数量至少为1个。
163.该实现方式中，预设的soh可以根据实际需求设置。示例性地，预设的soh可以包括60％、50％、
…
、0％。
164.可选地，在电池老化循环测试之前，可以在电池两侧安装膨胀力检测夹具，从而可以实时监控电池老化循环测试过程中膨胀力的变化数据，确定不同soh的电池所对应的膨胀力数据，进而确定电池膨胀力与电池健康状态的关系曲线。
165.s603，获取不同soh的电池的老化数据。
166.本实施例中，电池的老化数据包括电池的交流内阻、电池中的极片断裂情况、电池中的析锂面积等。
167.其中，电池中的极片断裂情况、电池中的析锂面积需要对电池进行拆解确定。
168.s604，根据电池的老化数据确定电池的第一寿命终止点。
169.一种可能的实现方式中，可以按照soh从大到小的顺序确定电池的第一寿命终止点。例如，判断soh最大的电池中是否存在某个电池的状态包含以下至少一项：电池的交流内阻大于内阻阈值，电池中的极片发生断裂，电池中的析锂面积超过面积阈值。
170.若soh最大的电池中存在某个电池的状态包含上述状态中的至少一项，则该soh为电池的第一寿命终止点；否则，按照soh从大到小的顺序，依次判断各soh的电池中是否存在
某个电池的状态包含前述状态中的至少一项，直至确定电池的第一寿命终止点。
171.s605，对处于第一寿命终止点的电池进行安全测试，确定电池处于寿命终止点时的soh。
172.其中，安全测试可以包括过充测试和短路测试。
173.本实施例中，若处于第一寿命终止点的电池通过了安全测试，则第一寿命终止点为电池处于寿命终止点时的soh；否则，在第一寿命终止点的基础上增加soh，对增加后的soh的电池进行安全测试，直至电池通过安全测试，将通过安全测试的电池的soh作为电池处于寿命终止点时的soh。
174.可选地，处于第一寿命终止点的电池通过了安全测试可以理解为处于第一寿命终止点的电池的安全测试结果满足预设测试结果。其中，预设测试结果可以根据实际需求设定。
175.可选地，可以以5％的幅度在第一寿命终止点的基础上增加soh。
176.至此，确定了电池处于寿命终止点时的soh，记为soh
eol,cell
。
177.本实施例中，通过确定电池的第一寿命终止点，对处于第一寿命终止点的电池进行安全测试，从而确定电池处于寿命终止点时的soh，节省了资源。
178.s606，确定电池模组处于寿命终止点时的soh。
179.示例性地，可以对soh为soh
eol,cell
的电池进行回压测试，记录电池每回退1mm位移时对应的电池膨胀力，进而可以获取得到电池膨胀力与电池膨胀位移的关系曲线。
180.将电池膨胀力与电池健康状态的关系曲线、电池膨胀力与电池膨胀位移的关系曲线、目标电池模组结构设计模型、电池模组所在结构件的材料特性输入至结构仿真分析模型中，从而可以确定电池健康状态与电池模组结构形变位移的关系曲线。
181.需要说明的是，结构仿真分析模型可以采用本领域通用分析方法中的任一模型，此处不作限制。
182.根据电池健康状态与电池模组结构形变位移的关系曲线与电池的最大形变位移确定电池模组处于寿命终止点时的soh，记为soh
eol,structure
。
183.其中，电池的最大形变位移可以为电池模组所在结构件的横向间距、电池模组所在结构件的材料应力边界、各电池间的单板间距中的最小值，横向为电池的膨胀方向。
184.s607，确定soh阈值。
185.其中，soh阈值为电池处于寿命终止点时的soh和电池模组处于寿命终止点时的soh中的最大值，即soh阈值＝max(soh
eol,cell
，soh
eol,structure
)。
186.本实施例中，通过兼顾考虑电池寿命以及电池模组的结构寿命来确定储能电池系统的寿命终止点，与控制电池的充电电流，和/或电池的充放电soc区间配合，避免用户无限制使用电池引发的安全隐患，提高了储能电池系统的安全可靠性。其中，电池模组的寿命终止点的确定也可用于指导电池模块结构的早期设计。
187.图7为本技术一个实施例提供的电池管理装置的结构示意图。图7所示的装置700可以用于实现图2、图4或图6中的各个步骤。如图7所示，本实施例的装置700可以包括：处理模块710和收发模块720。
188.装置700用于实现图2中所示的方法时，处理模块710可以用于实现s201、s202和s203。
189.装置700用于实现图4中所示的方法时，处理模块710可以用于实现s402、s403、s404、s405和s406。收发模块720可以用于实现s401。
190.装置700用于实现图6中所示的方法时，处理模块710可以用于实现s601、s604、s605、s606和s607。收发模块720可以用于实现s602、s603。
191.应理解，装置700以功能模块的形式体现。术语“模块”可以指应用特有集成电路(application specific integrated circuit，asic)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(例如共享处理器、专有处理器或组处理器等)和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。在一个可选的例子中，本领域技术人员可以理解，装置700可以具体为上述方法实施例中电池的管理装置，或者，上述方法实施例中电池的管理装置的功能可以集成在装置700中，装置700可以用于执行上述方法实施例中与电池的管理装置对应的各个流程和/或步骤，为避免重复，在此不再赘述。
192.图8为本技术又一个实施例提供的电池管理装置的结构示意图。图8所示的装置800可以用于实现前述任意一个实施例中由电池的管理装置执行的方法。
193.如图8所示，本实施例的装置800包括：存储器810、处理器820、通信接口830以及总线840。其中，存储器810、处理器820、通信接口830通过总线840实现彼此之间的通信连接。
194.存储器810可以是只读存储器(read only memory，rom)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(random access memory，ram)。存储器810可以存储程序，当存储器810中存储的程序被处理器820执行时，处理器820用于执行图2、图4或图6所示的方法中由电池的管理装置执行的各个步骤。
195.处理器820可以采用通用的中央处理器(central processing unit，cpu)，微处理器，应用专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序。
196.处理器820还可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本技术实施例中的各个相关步骤可以通过处理器820中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。
197.上述处理器820还可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signal processing，dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本技术实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
198.结合本技术实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器810，处理器820读取存储器810中的信息，结合其硬件完成本技术装置包括的单元所需执行的功能。
199.通信接口830可以使用但不限于收发器一类的收发装置，来实现装置800与其他设备或装置之间的通信。
200.总线840可以包括在装置800各个部件(例如，存储器810、处理器820、通信接口830)之间传送信息的通路。
201.本技术一些实施例中还提供计算机程序产品，例如对电池进行管理时，该计算机程序产品在处理器上运行时，可以实现上述任意实施例中由电池的管理装置实现的方法。本技术一些实施例中还提供计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中包含计算机指令，该计算机指令在处理器上运行时，可以实现上述任意实施例中由电池的管理装置实现的方法。
202.需要说明的是，上述实施例中所示的模块或部件可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)，或，一个或多个微处理器(digital signal processor，dsp)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调用程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，cpu)或其它可以调用程序代码的处理器如控制器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，soc)的形式实现。
203.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件、软件模块或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
204.本文中的术语“多个”是指两个或两个以上。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。另外，需要理解的是，在本技术的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。
205.可以理解的是，在本技术的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本技术的实施例的范围。
206.可以理解的是，在本技术的实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术的实施例的实施过程构成任何限定。

技术特征：
1.一种电池管理方法，其特征在于，包括：所述电池的健康状态soh满足第一条件时，控制所述电池的充电电流为第一电流，和/或，控制所述电池的充放电电池荷电状态soc区间为第一区间，所述第一条件包括所述电池的soh大于第一soh；所述电池的soh满足第二条件时，控制所述电池的充电电流为第二电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第二区间，所述第二电流小于所述第一电流，所述第二区间为所述第一区间内的部分区间，所述第二条件包括所述电池的soh小于或等于所述第一soh。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池的健康状态soh满足第一条件时，控制所述电池的充电电流为第一电流，和/或，控制所述电池的充放电电池荷电状态soc区间为第一区间，包括：所述电池的soh满足第一条件时，控制所述电池充电直至所述电池满充，以及控制所述电池放电直至所述电池的输出电压为截止电压；获取所述电池当前的soh；所述电池当前的soh满足所述第一条件时，控制所述电池的充电电流为第一电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第一区间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二条件还包括：所述电池的soh大于第二soh；其中，所述方法还包括：所述电池的soh满足第三条件时，控制所述电池的充电电流为第三电流，和/或，控制所述电池的充放电soc区间为第三区间，所述第三电流小于所述第二电流，所述第三区间为所述第二区间内的部分区间，所述第三条件包括所述电池的soh小于或等于第二soh，所述第二soh小于所述第一soh。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第三条件还包括：所述电池的soh小于或等于第二soh的时长为第一时长。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第二soh为电池处于寿命终止点时的soh和电池模组处于寿命终止点时的soh中的最大值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，电池包含以下至少一项状态时电池处于寿命终止点：电池的交流内阻大于内阻阈值，电池中的极片发生断裂，电池中的析锂面积超过面积阈值，电池安全测试结果满足预设测试结果。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，电池模组处于寿命终止点时电池模组的状态包含电池模组的最大形变位移大于位移阈值。8.一种电池管理装置，其特征在于，包括用于实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的各个功能模块。9.一种电池管理装置，其特征在于，包括：处理器，所述处理器与存储器耦合，所述存储器用于存储计算机程序，当所述处理器调用所述计算机程序时，使得所述装置执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。10.一种电池管理系统，其特征在于，所述电池管理系统包含如权利要求9所述的电池管理装置。11.一种电池模块，其特征在于，所述电池模块包含如权利要求10所述的电池管理系
统。12.一种电池，其特征在于，所述电池包含如权利要求8或9所述的电池管理装置，或包含如权利要求10所述的电池管理系统，或包含如权利要求11所述的电池模块。13.一种计算机可读介质，其特征在于，所述计算机可读介质存储用于计算机执行的程序代码，该程序代码包括用于执行如权利要求1至7中任一项所述的方法的指令。14.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得所述计算机实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

技术总结
本申请提供一种电池的管理方法和管理装置。本申请提出的技术方案中，当电池的SOH满足第一条件时，控制电池的充电电流为第一电流，和/或，控制电池的充放电SOC区间为第一区间，第一条件包括电池的SOH大于第一SOH；当电池的SOH满足第二条件时，控制电池的充电电流为第二电流，和/或，控制电池的充放电SOC区间为第二区间，第二电流小于第一电流，第二区间为第一区间内的部分区间，第二条件包括电池的SOH小于或等于第一SOH。本申请的技术方案通过调控电池的充电方式来保证电池的稳定运行，避免了电池因老化而产生的安全隐患问题。了电池因老化而产生的安全隐患问题。了电池因老化而产生的安全隐患问题。


技术研发人员：周建兵 李文娟 李瑞生
受保护的技术使用者：华为数字能源技术有限公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/7/21