锂电池老化检测方法、系统、设备及存储介质与流程

    技术2025-12-03  2


    本技术涉及电池检测的,尤其是涉及一种锂电池老化检测方法、系统、设备及存储介质。


    背景技术:

    1、锂电池在使用的过程中,由于化学反应失衡、电解质损耗、电极材料结构变化、电池内部短路等原因,可能造成电池容量、电压、循环寿命等性能指标逐渐下降的现象;目前,针对锂电池老化的检测方法包括循环充放电测试法等。循环充放电测试法需要确定测试环境,在特定环境中对锂电池进行若干次充电放电循环,才能确定锂电池的容量衰减情况,因此在测试的过程中需要较为严苛的测试环境和较长的测试时间;然而,在某些锂电池的应用场景中,例如小容量的插电混动新能源汽车所配备的锂电池,车主可能不会定期进行充电,而是长期通过添加燃油的方式进行补能,因而锂电池无法定期进行容量衰减测试。因此,上述相关技术存在难以在锂电池正常使用过程中同时进行老化检测的问题。


    技术实现思路

    1、为了降低老化检测对锂电池正常使用的影响,本技术提供一种锂电池老化检测方法、系统、设备及存储介质。

    2、本技术的发明目的一采用如下技术方案实现:

    3、锂电池老化检测方法,包括:

    4、识别目标锂电池对应的目标型号,基于目标型号获取对应的温度特性实验数据;

    5、当检测到目标锂电池进入充电状态时,获取目标锂电池在充电期间的充电温度、充电电量差和充电能量;

    6、基于所述充电温度,从温度特性实验数据中获取对应的初始可用容量,基于所述充电电量差、充电能量和初始可用容量,计算充电老化容量参数;

    7、基于最新的充电老化容量参数,更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元;

    8、所述充电老化容量参数的公式为:

    9、

    10、其中,r1为充电老化容量参数,e1为充电能量,δsoc+为充电电量差,soc0为初始可用容量;所述温度特性实验数据包括目标型号锂电池在不同温度下初始可用容量的数据。

    11、通过采用上述技术方案,确定待监测的目标锂电池所对应的目标型号,以获取目标型号锂电池的温度特性实验数据,便于获知目标锂电池在不同温度下的初始可用容量;由于锂电池在特定场景中,难以具备通过定期进行循环充放电测试的老化检测条件,因此,当检测到目标锂电池进入充电状态时,获取目标锂电池在充电期间的充电温度、充电电量差、充电能量的数据,便于后续从本次充电过程中充电能量对充电电量差的影响,计算当前目标锂电池的可用容量;基于所述充电温度,从温度特性实验数据中获取对应温度下的初始可用容量,以获知出厂状态下目标锂电池的理论可用容量,根据充电电量差、充电能量和初始可用容量计算充电老化容量参数,以获知当前目标锂电池的老化情况;基于最新的充电老化容量参数更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元,以便用户获知当前目标锂电池的老化情况,从而降低了老化检测对锂电池正常使用的影响。

    12、本技术在一较佳示例中:所述当检测到目标锂电池处于充电状态时,获取目标锂电池在充电期间的充电温度、充电电量差和充电能量,包括:

    13、当检测到目标锂电池进入充电状态时,确定充电起始时间和充电起始电量,基于预设的温度采样周期检测目标锂电池的电池温度,以生成温度时间信息;

    14、当检测到目标锂电池结束充电状态时,确定充电结束时间和充电结束电量;

    15、根据温度时间信息计算充电期间的平均温度并定义为充电温度,计算充电结束电量与充电起始电量的差值并定义为充电电量差,获取目标锂电池在充电期间的输入电能以确定充电能量。

    16、通过采用上述技术方案,当检测到目标锂电池进入充电状态时,确定充电起始时间和充电起始电量,根据预设的温度采样周期检测目标锂电池的电池温度并生成温度时间信息,以便分析目标锂电池的温度随时间的变化情况;当检测到目标锂电池结束充电状态时,确定充电结束时间和充电结束电量,便于后续分析本次充电所获取的电量;根据温度时间信息计算本次充电期间的平均温度作为充电温度,计算充电结束电量与充电起始电量的差值得到充电电量差,以确定本次充电获得的电量占当前总可用电量的比例,获取充电期间输入的电能以确定目标锂电池通过本次充电获得的电能量。

    17、本技术在一较佳示例中:所述充电老化容量参数均标记有时间信息;

    18、所述基于最新的充电老化容量参数,更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元,包括:

    19、获取时间信息在最新一个预设的参评时段内的所有充电老化容量参数,计算对应的充电老化容量平均参数;

    20、基于充电老化容量平均参数、参评时段时长计算充电老化容量显示参数;

    21、基于充电老化容量显示参数更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元;

    22、其中,充电老化容量显示参数的计算公式为:

    23、

    24、其中,r1d为充电老化容量显示参数,为充电老化容量平均参数,t为参评时段时长,k为参评时段时效系数。

    25、通过采用上述技术方案,充电老化容量参数标记有时间信息,便于后续从大量充电老化容量参数中筛选用于更新老化检测结果的数据,获取时间信息落入最新一个参评时段内的所有充电老化容量参数,以计算对应的充电老化容量平均参数;根据充电老化容量平均参数、参评时段时长计算充电老化容量显示参数,其中,充电老化容量显示参数与充电老化容量平均参数的差值与参评时段时长正相关,以补偿参评时段期间目标锂电池的老化;基于充电老化容量显示参数更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元,以便用户获知当前目标锂电池的充电老化情况。

    26、本技术在一较佳示例中:所述识别目标锂电池对应的目标型号,基于目标型号获取对应的温度特性实验数据之后,还包括:

    27、当检测到目标锂电池进入放电状态时,获取目标锂电池在放电期间的放电温度、放电电量差和放电能量;

    28、基于所述放电温度,从温度特性实验数据中获取对应的初始可用容量,基于所述放电电量差、放电能量和初始可用容量,计算放电老化容量参数;

    29、所述放电老化容量参数的公式为:

    30、

    31、其中,r2为放电老化容量参数,e2为放电能量,δsoc-为放电电量差,soc0为初始可用容量。

    32、通过采用上述技术方案,由于锂电池在特定场景中,难以具备通过定期进行循环充放电测试的老化检测条件,因此,当检测到目标锂电池进入放电状态时,获取目标锂电池在放电期间的放电温度、放电电量差、放电能量的数据,便于后续从本次放电过程中放电能量对放电电量差的影响,计算当前目标锂电池的可用容量;基于所述放电温度,从温度特性实验数据中获取对应温度下的初始可用容量,以获知出厂状态下目标锂电池的理论可用容量,根据放电电量差、放电能量和初始可用容量计算放电老化容量参数,以获知当前目标锂电池的老化情况。

    33、本技术在一较佳示例中:所述老化检测结果还包括放电老化容量显示参数;所述充电老化容量参数均标记有时间信息;

    34、所述基于所述放电温度,从温度特性实验数据中获取对应的初始可用容量,基于所述放电电量差、放电能量和初始可用容量,计算放电老化容量参数之后,还包括:

    35、获取时间信息在最新一个预设的参评时段内的所有放电老化容量参数,计算对应的放电老化容量平均参数;

    36、基于放电老化容量平均参数、参评时段时长计算放电老化容量显示参数;

    37、基于放电老化容量显示参数更新老化检测结果;

    38、其中,放电老化容量显示参数的计算公式为:

    39、

    40、其中,r2d为放电老化容量显示参数,为放电老化容量平均参数,t为参评时段时长,k为参评时段时效系数。

    41、通过采用上述技术方案,放电老化容量参数标记有时间信息,便于后续从大量放电老化容量参数中筛选用于更新老化检测结果的数据,获取时间信息落入最新一个参评时段内的所有放电老化容量参数,以计算对应的放电老化容量平均参数;根据放电老化容量平均参数、参评时段时长计算放电老化容量显示参数,其中,放电老化容量显示参数与放电老化容量平均参数的差值与参评时段时长正相关,以补偿参评时段期间目标锂电池的老化;基于放电老化容量显示参数更新老化检测结果,以便用户综合获知当前目标锂电池的充电老化情况和放电老化情况。

    42、本技术的发明目的二采用如下技术方案实现:

    43、锂电池老化检测系统,应用于上述任一项所述锂电池老化检测方法,包括:

    44、温度特性实验数据获取模块,用于识别目标锂电池对应的目标型号,基于目标型号获取对应的温度特性实验数据;

    45、充电状态参数获取模块,用于当检测到目标锂电池进入充电状态时,获取目标锂电池在充电期间的充电温度、充电电量差和充电能量;

    46、充电老化容量参数计算模块,用于基于所述充电温度,从温度特性实验数据中获取对应的初始可用容量,基于所述充电电量差、充电能量和初始可用容量,计算充电老化容量参数;

    47、老化检测结果显示模块,用于基于最新的充电老化容量参数,更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元;

    48、所述充电老化容量参数的公式为:

    49、

    50、其中,r1为充电老化容量参数,e1为充电能量,δsoc+为充电电量差,soc0为初始可用容量;所述温度特性实验数据包括目标型号锂电池在不同温度下初始可用容量的数据。

    51、本技术在一较佳示例中:所述充电状态参数获取模块包括:

    52、进入充电状态分析子模块,用于当检测到目标锂电池进入充电状态时,确定充电起始时间和充电起始电量,基于预设的温度采样周期检测目标锂电池的电池温度,以生成温度时间信息;

    53、结束充电状态分析子模块,用于当检测到目标锂电池结束充电状态时,确定充电结束时间和充电结束电量;

    54、充电期间分析子模块,用于根据温度时间信息计算充电期间的平均温度并定义为充电温度,计算充电结束电量与充电起始电量的差值并定义为充电电量差,获取目标锂电池在充电期间的输入电能以确定充电能量。

    55、本技术在一较佳示例中:所述老化检测结果显示模块包括:

    56、充电老化容量平均参数计算子模块,用于获取时间信息在最新一个预设的参评时段内的所有充电老化容量参数,计算对应的充电老化容量平均参数;

    57、充电老化容量显示参数计算子模块,用于基于充电老化容量平均参数、参评时段时长计算充电老化容量显示参数;

    58、充电老化检测结果更新子模块,用于基于充电老化容量显示参数更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元;

    59、其中,充电老化容量显示参数的计算公式为:

    60、

    61、其中,r1d为充电老化容量显示参数,为充电老化容量平均参数,t为参评时段时长,k为参评时段时效系数,所述充电老化容量参数均标记有时间信息。

    62、本技术的发明目的三采用如下技术方案实现:

    63、一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述锂电池老化检测方法的步骤。

    64、本技术的发明目的四采用如下技术方案实现:

    65、一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述锂电池老化检测方法的步骤。

    66、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:

    67、1.确定待监测的目标锂电池所对应的目标型号,以获取目标型号锂电池的温度特性实验数据,便于获知目标锂电池在不同温度下的初始可用容量;在目标锂电池正常使用的过程中,当检测到目标锂电池进入充电状态时,获取目标锂电池在充电期间的充电温度、充电电量差、充电能量的数据,便于后续从本次充电过程中充电能量对充电电量差的影响,计算当前目标锂电池的可用容量;基于所述充电温度,从温度特性实验数据中获取对应温度下的初始可用容量,以获知出厂状态下目标锂电池的理论可用容量,根据充电电量差、充电能量和初始可用容量计算充电老化容量参数,以获知当前目标锂电池的老化情况;基于最新的充电老化容量参数更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元,以便用户获知当前目标锂电池的老化情况,从而降低了老化检测对锂电池正常使用的影响,克服了现有技术锂电池只能在特定场景中,通过定期进行循环充放电测试的老化检测条件的技术问题。

    68、2.当检测到目标锂电池进入充电状态时,确定充电起始时间和充电起始电量,根据预设的温度采样周期检测目标锂电池的电池温度并生成温度时间信息,以便分析目标锂电池的温度随时间的变化情况;当检测到目标锂电池结束充电状态时,确定充电结束时间和充电结束电量,便于后续分析本次充电所获取的电量;根据温度时间信息计算本次充电期间的平均温度作为充电温度,计算充电结束电量与充电起始电量的差值得到充电电量差,以确定本次充电获得的电量占当前总可用电量的比例,获取充电期间输入的电能以确定目标锂电池通过本次充电获得的电能量。

    69、3.充电老化容量参数标记有时间信息,便于后续从大量充电老化容量参数中筛选用于更新老化检测结果的数据,获取时间信息落入最新一个参评时段内的所有充电老化容量参数,以计算对应的充电老化容量平均参数;根据充电老化容量平均参数、参评时段时长计算充电老化容量显示参数,其中,充电老化容量显示参数与充电老化容量平均参数的差值与参评时段时长正相关,以补偿参评时段期间目标锂电池的老化;基于充电老化容量显示参数更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元,以便用户获知当前目标锂电池的充电老化情况。


    技术特征:

    1.锂电池老化检测方法,其特征在于,包括:

    2.根据权利要求1所述的锂电池老化检测方法,其特征在于:所述当检测到目标锂电池处于充电状态时,获取目标锂电池在充电期间的充电温度、充电电量差和充电能量,包括:

    3.根据权利要求1所述的锂电池老化检测方法,其特征在于:所述充电老化容量参数均标记有时间信息;

    4.根据权利要求1所述的锂电池老化检测方法,其特征在于:所述识别目标锂电池对应的目标型号,基于目标型号获取对应的温度特性实验数据之后,还包括:

    5.根据权利要求4所述的锂电池老化检测方法,其特征在于:所述老化检测结果还包括放电老化容量显示参数;所述充电老化容量参数均标记有时间信息;

    6.锂电池老化检测系统,其特征在于,应用于权利要求1-5任一项所述的锂电池老化检测方法,所述锂电池老化检测系统,包括:

    7.根据权利要求6所述的锂电池老化检测系统,其特征在于:所述充电状态参数获取模块包括:

    8.根据权利要求6所述的锂电池老化检测系统,其特征在于:所述老化检测结果显示模块包括:

    9.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的锂电池老化检测方法的步骤。

    10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的锂电池老化检测方法的步骤。


    技术总结
    本申请涉及电池检测的技术领域,公开了锂电池老化检测方法、系统、设备及存储介质,所述方法包括识别目标锂电池对应的目标型号,基于目标型号获取对应的温度特性实验数据;当检测到目标锂电池进入充电状态时,获取目标锂电池在充电期间的充电温度、充电电量差和充电能量;基于所述充电温度,从温度特性实验数据中获取对应的初始可用容量,基于所述充电电量差、充电能量和初始可用容量,计算充电老化容量参数;基于最新的充电老化容量参数,更新老化检测结果并发送至老化检测显示单元;本申请具有降低老化检测对锂电池正常使用影响的效果。

    技术研发人员:刘忠东,刘琰嵩,胡鹏
    受保护的技术使用者:深圳市鑫东泰电子有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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