本發(fā)明涉及電池性能檢測技術領域，特別涉及一種動力電池的性能檢測方法及系統(tǒng)。

背景技術：

動力電池由很多單體電池串并聯結合構成，在動力電池使用過程中，單體電池的性能都會發(fā)生衰減，當某個或者幾個單體電池出現性能衰減嚴重時，會影響整個動力電池系統(tǒng)的安全性和可靠性，并且會降低動力電池的使用壽命。因此，為了保證動力電池系統(tǒng)的安全性和可靠性，需要對動力電池中單體電池的性能衰減情況進行檢測。然而，當動力電池裝車之后，很難再將動力電池拆開來逐一檢查每個單體電池的性能衰減情況。

技術實現要素：

本發(fā)明旨在至少解決上述技術問題之一。

為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種動力電池的性能檢測方法。該方法具有簡單易行，且電池性能判斷準確性高的優(yōu)點。

本發(fā)明的另一個目的在于提出一種動力電池的性能檢測系統(tǒng)。

為了實現上述目的，本發(fā)明的第一方面的實施例公開了一種動力電池的性能檢測方法，所述動力電池包括多個單體電池，所述方法包括以下步驟：S1：在第i采樣時刻，獲取單體電池的電壓U_i、電流I_i和溫度T_i，并計算所述單體電池的荷電狀態(tài)SOC_i，以及根據所述SOC_i和所述T_i得到所述單體電池的開路電壓OCV_i，其中，所述i為正整數；S2：在第i+1采樣時刻，獲取單體電池的電壓U_i+1、電流I_i+1和溫度T_i+1，并計算所述單體電池的荷電狀態(tài)SOC_i+1，以及根據所述SOC_i+1和所述T_i+1得到所述單體電池的開路電壓OCV_i+1，其中，所述第i+1采樣時刻和所述第i采樣時刻的間隔時間小于1秒；S3：根據所述電壓U_i、電流I_i、開路電壓OCV_i、電壓U_i+1、電流I_i+1和所述開路電壓OCV_i+1得到所述單體電池的歐姆內阻R；S4：根據所述歐姆內阻R判斷所述單體電池的性能衰減情況。

根據本發(fā)明實施例的動力電池的性能檢測方法，當動力電池封裝成電池包以后，無需將電池包拆開，便可以在線計算出單體電池的歐姆內阻，然后根據歐姆內阻判斷出單體電 池的性能衰減情況，從而挑選出性能出現較為嚴重劣化的單體電池，這樣，便可以進行提前預警等以提升動力電池系統(tǒng)的安全性。該方法具有簡單易行，且電池性能判斷準確性高的優(yōu)點。

另外，根據本發(fā)明上述實施例的動力電池的性能檢測方法還可以具有如下附加的技術特征：

在一些示例中，所述第i+1采樣時刻和所述第i采樣時刻的間隔時間位于[5毫秒，20毫秒]之間。

在一些示例中，根據如下公式計算所述單體電池的歐姆內阻R，其中，所述公式為：

R＝[(U_i+1-OCV_i+1)-(U_i-OCV_i)]/(I_i+1-I_i)。

在一些示例中，重復執(zhí)行所述步驟S1至所述步驟S3預定次數以得到所述單體電池的多個歐姆內阻，并根據所述多個歐姆內阻的平均值判斷所述單體電池的性能衰減情況。

在一些示例中，在所述步驟S3之前，還包括：計算所述電流I_i+1與所述電流I_i之間的差值；判斷所述差值是否大于預定電流值；如果是，則執(zhí)行所述步驟S3，否則進行下一次的采樣或結束。

本發(fā)明第二方面的實施例公開了一種動力電池的性能檢測系統(tǒng)，所述動力電池包括多個單體電池，所述系統(tǒng)包括：采樣模塊，用于在第i采樣時刻，獲取單體電池的電壓U_i、電流I_i和溫度T_i，并在第i+1采樣時刻，獲取單體電池的電壓U_i+1、電流I_i+1和溫度T_i+1，其中，所述i為正整數，所述第i+1采樣時刻和所述第i采樣時刻的間隔時間小于1秒；開路電壓計算模塊，用于計算所述第i采樣時刻時所述單體電池的荷電狀態(tài)SOC_i，以及根據所述SOC_i和所述T_i計算所述i采樣時刻時所述單體電池的開路電壓OCV_i，并計算所述第i+1采樣時刻時所述單體電池的荷電狀態(tài)SOC_i+1，以及根據所述SOC_i+1和所述T_i+1計算所述i+1采樣時刻時所述單體電池的開路電壓OCV_i+1；歐姆內阻計算模塊，用于根據所述電壓U_i、電流I_i、開路電壓OCV_i、電壓U_i+1、電流I_i+1和所述開路電壓OCV_i+1得到所述單體電池的歐姆內阻R；性能評估模塊，用于根據所述歐姆內阻R判斷所述單體電池的性能衰減情況。

根據本發(fā)明實施例的動力電池的性能檢測系統(tǒng)，當動力電池封裝成電池包以后，無需將電池包拆開，便可以在線計算出單體電池的歐姆內阻，然后根據歐姆內阻判斷出單體電池的性能衰減情況，從而挑選出性能出現較為嚴重劣化的單體電池，這樣，便可以進行提前預警等以提升動力電池系統(tǒng)的安全性。該系統(tǒng)具有實現簡單，且電池性能判斷準確性高的優(yōu)點。

另外，根據本發(fā)明上述實施例的動力電池的性能檢測系統(tǒng)還可以具有如下附加的技術 特征：

在一些示例中，所述第i+1采樣時刻和所述第i采樣時刻的間隔時間位于[5毫秒，20毫秒]之間。

在一些示例中，所述歐姆內阻計算模塊用于根據如下公式計算所述單體電池的歐姆內阻R，其中，所述公式為：

R＝[(U_i+1-OCV_i+1)-(U_i-OCV_i)]/(I_i+1-I_i)。

在一些示例中，所述性能評估模塊用于根據多個歐姆內阻的平均值判斷所述單體電池的性能衰減情況。

在一些示例中，所述歐姆內阻計算模塊還用于：計算所述電流I_i+1與所述電流I_i之間的差值，并判斷所述差值是否大于預定電流值，如果是，則計算所述歐姆內阻R，否則跳過本次計算過程。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據本發(fā)明一個實施例的動力電池的性能檢測方法的流程圖；以及

圖2是根據本發(fā)明一個實施例的動力電池的性能檢測系統(tǒng)的結構框圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、 “連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。

以下結合附圖描述根據本發(fā)明實施例的動力電池的性能檢測方法及系統(tǒng)。

圖1是根據本發(fā)明一個實施例的動力電池的性能檢測方法的流程圖。

其中，動力電池包括多個單體電池，即：由多個單體電池通過串聯和/或并聯的方式組成。如圖1所示，根據本發(fā)明一個實施例的動力電池的性能檢測方法，包括如下步驟：

S101：在第i采樣時刻，獲取單體電池的電壓U_i、電流I_i和溫度T_i，并計算單體電池的荷電狀態(tài)SOC_i，以及根據SOC_i和T_i得到單體電池的開路電壓OCV_i，其中，i為正整數。

具體而言，在動力電池封裝成電池包以后，無需將電池包拆開，便可以通過在線的方式監(jiān)測單體電池的電壓、電流和溫度。例如：在第i采樣時刻，獲取此時監(jiān)測到的單體電池的電壓、電流和溫度，即：獲取到第i采樣時刻的單體電池的電壓U_i、電流I_i和溫度T_i。

單體電池的荷電狀態(tài)SOC可以采用安時積分法、開路電壓法或者卡爾曼濾波法計算得到。例如：在第i采樣時刻，通過上述方法計算得到單體電池此時的荷電狀態(tài)SOC_i。

單體電池的開路電壓OCV可以通過查詢SOC-T-OCV關系表得到，SOC-T-OCV關系表通常是由動力電池廠商提供，其中，SOC為單體電池的荷電狀態(tài)、T為單體電池的溫度、OCV為單體電池的開路電壓。因此，在第i采樣時刻，可以根據此時的SOC_i和T_i查詢出對應的OCV_i。

S102：在第i+1采樣時刻，獲取單體電池的電壓U_i+1、電流I_i+1和溫度T_i+1，并計算單體電池的荷電狀態(tài)SOC_i+1，以及根據SOC_i+1和T_i+1得到單體電池的開路電壓OCV_i+1，其中，第i+1采樣時刻和第i采樣時刻的間隔時間小于1秒。

其中，電壓U_i+1、電流I_i+1和溫度T_i+1、SOC_i+1和OCV_i+1的獲取或者計算方式與步驟S101中電壓U_i、電流I_i和溫度T_i、SOC_i和OCV_i的獲取或者計算方式類似，此處不做贅述。

需要說明的是，第i+1采樣時刻和第i采樣時刻的間隔時間應小于1秒。具體而言，動力電池的內阻一般包括歐姆內阻和極化內阻，歐姆內阻導致電壓降的反應時間比較短，一般為毫秒級，而極化內阻導致電壓降的反應時間通常比較長，一般達到數秒級。因此，將第i+1采樣時刻和第i采樣時刻的間隔時間限定在比較小的值(如1秒以內)，可以認為單體電池的極化內阻導致的極化電壓沒有發(fā)生變化，電流變化導致的電壓差變化全部由歐姆內阻導致。

在本發(fā)明的一個實施例中，可以將第i+1采樣時刻和所述第i采樣時刻的間隔時間限定 在[5毫秒，20毫秒]之間，這樣，電流變化導致的電壓差變化可認為全部由歐姆內阻導致。

S103：根據電壓U_i、電流I_i、開路電壓OCV_i、電壓U_i+1、電流I_i+1和開路電壓OCV_i+1得到單體電池的歐姆內阻R。

具體地，可以根據如下公式計算單體電池的歐姆內阻R，該公式為：

R＝[(U_i+1-OCV_i+1)-(U_i-OCV_i)]/(I_i+1-I_i)。

S104：根據歐姆內阻R判斷單體電池的性能衰減情況。

具體而言，將計算得到的歐姆內阻R與動力電池廠商提供的歐姆內阻進行比較，如果兩者的差值在合理的范圍內，則認為對應的單體電池的性能正常，如果不在合理的范圍內，則認為該單體電池的性能衰減比較嚴重，從而挑選出性能出現較為嚴重劣化的單體電池?？梢岳斫獾氖?，合理的范圍可以根據經驗確定。

根據本發(fā)明實施例的動力電池的性能檢測方法，當動力電池封裝成電池包以后，無需將電池包拆開，便可以在線計算出單體電池的歐姆內阻，然后根據歐姆內阻判斷出單體電池的性能衰減情況，從而挑選出性能出現較為嚴重劣化的單體電池，這樣，便可以進行提前預警等以提升動力電池系統(tǒng)的安全性。該方法具有簡單易行，且電池性能判斷準確性高的優(yōu)點。

為了更加精確地判斷單體電池的性能衰減情況，本發(fā)明的實施例可以重復執(zhí)行步驟S101至步驟S103預定次數(如3至10次)以得到單體電池的多個歐姆內阻，并根據多個歐姆內阻的平均值判斷單體電池的性能衰減情況。這樣，可以消除或降低某一次測試出現的誤差而導致單體電池的性能衰減情況判斷不準確，可以有效保證單體電池的性能衰減情況的計算準確性。

進一步地，為了消除誤差，在執(zhí)行步驟S103之前，還包括：計算電流I_i+1與電流I_i之間的差值；判斷差值是否大于預定電流值；如果是，則執(zhí)行步驟S3，否則進行下一次的采樣或結束。其中，差值例如為10A。這樣，可以進一步消除誤差，以提升單體電池的性能衰減情況的計算準確性。

根據本發(fā)明實施例的動力電池的性能檢測方法，具有簡單易行，且電池性能判斷準確性高的優(yōu)點。

進一步地，本發(fā)明的實施例公開了一種動力電池的性能檢測系統(tǒng)，如圖2所示，該動力電池的性能檢測系統(tǒng)200，包括：采樣模塊210、開路電壓計算模塊220、歐姆內阻計算模塊230和性能評估模塊240。

其中，采樣模塊210用于在第i采樣時刻，獲取單體電池的電壓U_i、電流I_i和溫度T_i，并在第i+1采樣時刻，獲取單體電池的電壓U_i+1、電流I_i+1和溫度T_i+1，其中，所述i為正 整數，所述第i+1采樣時刻和所述第i采樣時刻的間隔時間小于1秒。開路電壓計算模塊220用于計算所述第i采樣時刻時所述單體電池的荷電狀態(tài)SOC_i，以及根據所述SOC_i和所述T_i計算所述i采樣時刻時所述單體電池的開路電壓OCV_i，并計算所述第i+1采樣時刻時所述單體電池的荷電狀態(tài)SOC_i+1，以及根據所述SOC_i+1和所述T_i+1計算所述i+1采樣時刻時所述單體電池的開路電壓OCV_i+1。歐姆內阻計算模塊230用于根據所述電壓U_i、電流I_i、開路電壓OCV_i、電壓U_i+1、電流I_i+1和所述開路電壓OCV_i+1得到所述單體電池的歐姆內阻R。性能評估模塊240用于根據所述歐姆內阻R判斷所述單體電池的性能衰減情況。

在本發(fā)明的一個實施例中，第i+1采樣時刻和所述第i采樣時刻的間隔時間位于[5毫秒，20毫秒]之間。

在本發(fā)明的一個實施例中，歐姆內阻計算模塊230用于根據如下公式計算所述單體電池的歐姆內阻R，其中，所述公式為：

R＝[(U_i+1-OCV_i+1)-(U_i-OCV_i)]/(I_i+1-I_i)。

在本發(fā)明的一個實施例中，性能評估模塊240用于根據多個歐姆內阻的平均值判斷所述單體電池的性能衰減情況。進一步地，歐姆內阻計算模塊240還用于：計算所述電流I_i+1與所述電流I_i之間的差值，并判斷所述差值是否大于預定電流值，如果是，則計算所述歐姆內阻R，否則跳過本次計算過程。

根據本發(fā)明實施例的動力電池的性能檢測系統(tǒng)，當動力電池封裝成電池包以后，無需將電池包拆開，便可以在線計算出單體電池的歐姆內阻，然后根據歐姆內阻判斷出單體電池的性能衰減情況，從而挑選出性能出現較為嚴重劣化的單體電池，這樣，便可以進行提前預警等以提升動力電池系統(tǒng)的安全性。該系統(tǒng)具有實現簡單，且電池性能判斷準確性高的優(yōu)點。

需要說明的是，本發(fā)明實施例的動力電池的性能檢測系統(tǒng)的具體實現方式與本發(fā)明實施例的動力電池的性能檢測方法的具體實現方式類似，具體請參見方法部分的描述，為了減少冗余，此處不做贅述。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

盡管已經示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā) 明的范圍由權利要求及其等同限定。