本發(fā)明涉及電池檢測，具體地涉及一種電池健康狀態(tài)檢測的方法及裝置。

背景技術(shù)：

內(nèi)阻是鋰電池的一項重要參數(shù)，它直接決定著鋰電池組的可用功率，對電動汽車的動力性的產(chǎn)生影響，同時內(nèi)阻也反映著鋰電池的健康狀態(tài)(state-of-health,soh)，與電池剛出廠時相比，隨著電池的循環(huán)次數(shù)的增加，由于電池內(nèi)部化學物質(zhì)活性的降低以及電極材料的老化，會導致電池內(nèi)阻逐漸增加，因此，采用內(nèi)阻變化情況也是估計鋰電池健康狀態(tài)的方式之一。

由于鋰電池的內(nèi)阻較小且變化緩慢，并且電池管理系統(tǒng)(batterymanagementsystem,bms)對電池端電壓和電流測量時的延時問題導致在線測量電池內(nèi)阻往往會造成較大的誤差，若因此針對電池內(nèi)阻測量應用離線測量還會導致測量到的離線電池內(nèi)阻值對于電池健康狀態(tài)的估計不可行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的對電池端電壓和電流測量時的延時問題導致在線測量電池內(nèi)阻往往會造成較大的誤差，進而影響電池健康狀態(tài)預測的問題，提供一種電池健康狀態(tài)檢測的方法及裝置，該方法具有通過檢測電池充電狀態(tài)下的電壓值u1和斷開充電后的電壓值u2和充電電流i，并且拉長了電池端電壓的檢測時間，即分別設(shè)定兩個時間點t1和t2分別檢測電池充電狀態(tài)下的電壓值u1和斷開充電后的電壓值u2，所述兩個時間點之間間隔設(shè)定時間δt，用于等待電池端電壓平穩(wěn)，并在設(shè)定的溫度以及電池充電狀態(tài)下進行上述檢測，根據(jù)所述電壓值u1與所述電壓值u2之差以及所述充電電流i，確定所述電池的內(nèi)阻值rn，還可以將所述內(nèi)阻值rn與上次的內(nèi)阻值rn-1進行比較，在比較差值不大于預設(shè)差值的情況下，將內(nèi)阻值rn更新為該電池的內(nèi)阻值；該裝置通過檢測單元和控制單元通過上述方法完成電池內(nèi)阻的檢測以及更新動作；進而根據(jù)更新后的電池內(nèi)阻值與所述電池生產(chǎn)廠家提供的內(nèi)阻-健康狀態(tài)對應表進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定該電池的相應健康狀態(tài)，并根據(jù)測量結(jié)果對更新后的電池內(nèi)阻值進行修正，進而修正電池的健康狀態(tài)。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面提供一種電池健康狀態(tài)檢測的方法，其特征在于，包括：在電池處于充電狀態(tài)下，測量所述電池電壓值u1和充電電流i；將電池的充電狀態(tài)切換為斷開狀態(tài)，并測量斷開充電后電池的電壓值u2；根據(jù)所述電壓值u1與所述電壓值u2之差以及所述充電電流i，確定所述電池的內(nèi)阻值rn；以及根據(jù)所述電池內(nèi)阻值rn與內(nèi)阻-健康狀態(tài)對應表進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定該電池的相應健康狀態(tài)。

優(yōu)選地，還包括：將所述內(nèi)阻值rn與上次的內(nèi)阻值rn-1進行比較，在比較差值不大于預設(shè)差值的情況下，將內(nèi)阻值rn更新為該電池的內(nèi)阻值。

優(yōu)選地，還包括：定期對所述電池的內(nèi)阻進行離線測量，并根據(jù)測量結(jié)果對更新后的電池內(nèi)阻值進行修正，進而修正電池的健康狀態(tài)；其中，在所述離線測量得到的所述電池的離線內(nèi)阻值ro與所述更新后的電池內(nèi)阻值相同的情況下，無修正動作；在所述離線測量得到的所述電池的離線內(nèi)阻值ro與所述更新后的電池內(nèi)阻值不相同的情況下。執(zhí)行修正動作，所述離線內(nèi)阻值ro替換所述更新后的電池內(nèi)阻值后再一次確定所述電池的相應健康狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述電池的內(nèi)阻檢測時的soc狀態(tài)值范圍為：30％≤soc≤90％。

優(yōu)選地，所述電池的內(nèi)阻檢測時的電池溫度t的范圍為：22℃≤t≤28℃。

優(yōu)選地，所述電壓值u1的檢測時間點為t1，所述電壓值u2的檢測時間點為t2，所述電池的斷電時間為δt＝t2-t1，且所述5s≤δt≤10s。

本發(fā)明第二方面提供一種電池健康狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，包括：檢測單元，用于檢測所述電池斷開充電前的電壓值u1和充電電流值i，及斷開充電后所述電池的電壓值u2；以及控制單元，用于控制所述充電單元的啟停、根據(jù)所述檢測單元檢測到的數(shù)據(jù)，確定所述電池的內(nèi)阻值rn；并根據(jù)所述電池內(nèi)阻值rn與內(nèi)阻-健康狀態(tài)對應表進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定該電池的相應健康狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述檢測單元還用于定期對所述電池的內(nèi)阻進行離線測量，所述控制單元用于：將所述內(nèi)阻值rn與上次的內(nèi)阻值rn-1進行比較，在比較差值不大于所述預設(shè)差值的情況下，將內(nèi)阻值rn更新為該電池的內(nèi)阻值；以及根據(jù)所述檢測單元的離線檢測結(jié)果對更新后的電池內(nèi)阻值進行修正，進而修正電池的健康狀態(tài)；其中，在所述離線測量得到的所述電池的離線內(nèi)阻值ro與所述更新后的電池內(nèi)阻值相同的情況下，無修正動作；在所述離線測量得到的所述電池的離線內(nèi)阻值ro與所述更新后的電池內(nèi)阻值不相同的情況下。執(zhí)行修正動作，所述離線內(nèi)阻值ro替換所述更新后的電池內(nèi)阻值后再一次確定所述電池的相應健康狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述檢測單元還用于檢測所述電池的soc狀態(tài)值和溫度值；

其中，所述電池的內(nèi)阻檢測時的soc狀態(tài)值范圍為：30％≤soc≤90％；

所述電池的內(nèi)阻檢測時的電池溫度t的范圍為：22℃≤t≤28℃。

優(yōu)選地，所述控制單元還用于設(shè)定所述檢測單元的檢測時間；其中，所述電壓值u1的檢測時間點為t1，所述電壓值u2的檢測時間點為t2，所述電池的斷電時間為δt＝t2-t1，且所述5s≤δt≤10s。

通過上述技術(shù)方案，檢測電池在充電狀態(tài)下的電壓值u1和充電電流i以及斷開充電后電池的電壓值u2，通過檢測到的所述電壓值u1與所述電壓值u2之差以及所述充電電流i，進而確定所述電池的內(nèi)阻值rn，避免了在線測量電池的電壓值與充電電流計算出的電池內(nèi)阻值出現(xiàn)較大誤差的問題，實現(xiàn)了能夠準確的確定電池的內(nèi)阻值，通過確定后的電池內(nèi)阻值估計該電池的健康狀態(tài)，為電池的后續(xù)使用規(guī)劃提供了重要可靠的信息。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測方法的基本步驟示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測方法的完整步驟示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測方法的健康狀態(tài)更新步驟示意圖；

圖4本發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測方法的檢測時間點與電流電壓線性關(guān)系示意圖；

圖5本發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”、“內(nèi)、外”、“遠、近”是指參考附圖的方向，因此，使用方向用語是用來說明并非來限制本發(fā)明。

圖1示出了是本發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測方法的基本步驟示意圖，如圖1所示，該方法可以包括：在電池處于充電狀態(tài)下，測量所述電池電壓值u1和充電電流i；將電池的充電狀態(tài)切換為斷開狀態(tài)，并測量斷開充電后電池的電壓值u2；以及根據(jù)所述電壓值u1與所述電壓值u2之差以及所述充電電流i，確定所述電池的內(nèi)阻值rn；其中，該電池以i電流進行充電，在斷電前對該電池的電壓和充電電流進行測量，測得電壓為u1、充電電流為i，在完成電壓值u1和充電電流i的測量后，進行充電狀態(tài)切換，將電池由充電狀態(tài)切換為斷開充電狀態(tài)，在斷開充電后的電池，其電池端電壓會產(chǎn)生急劇下降，測量下降后的電池電壓u2，并將電壓值u1與電壓值u2作差，將得到的差值δu與測量的充電電流i相除，確定該電池的內(nèi)阻值rn；即可以通過公式計算確定該電池的內(nèi)阻值rn；再根據(jù)所述電池內(nèi)阻值rn與所述電池生產(chǎn)廠家提供的內(nèi)阻-健康狀態(tài)對應表進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定該電池的相應健康狀態(tài)；上述方案可以避免在線測量電池的電壓值與充電電流計算出的電池內(nèi)阻值出現(xiàn)較大誤差的問題，并可以實現(xiàn)通過上述計算方式得到準確的電池內(nèi)阻值，進而估計該電池的健康狀態(tài)，根據(jù)該健康狀態(tài)為電池的持續(xù)性使用做好規(guī)劃。

圖2示出了本發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測方法的完整步驟示意圖，如圖2所示，該方法還可以包括：在測量前通過判斷電池的以下狀態(tài)信息，并在所有特征信息符合要求的情況下進行下一步的檢測動作，所述電池的狀態(tài)信息可以包括：電池是否處于充電狀態(tài)、電池在處于充電狀態(tài)下的情況下是否滿足電池的soc狀態(tài)值處于30％≤soc≤90％的條件、以及在電池處于充電狀態(tài)下且電池的soc狀態(tài)值處于30％≤soc≤90％的情況下是否滿足電池的溫度t的范圍為：22℃≤t≤28℃的條件，在滿足上述條件的情況下開始對電池進行檢測，若上述條件中有一項不滿足則重新開始電池狀態(tài)信息的判斷直至滿足所有條件后開始對電池進行檢測；其中，要求滿足上述soc狀態(tài)值條件以及電池溫度值條件，以使該電池內(nèi)阻值的檢測更加精確；具體地，電池的soc狀態(tài)值大小影響電池內(nèi)阻的變化，且在電池的soc狀態(tài)值30％≤soc≤90％的情況下，電池內(nèi)阻最為穩(wěn)定，因此設(shè)定電池的soc狀態(tài)值處于30％≤soc≤90％的情況下進行電池內(nèi)阻阻值的檢測；電池的溫度值t同樣影響電池內(nèi)阻的變化，在電池溫度t處于22℃≤t≤28℃的情況下電池內(nèi)阻最為穩(wěn)定，因此設(shè)定電池的溫度值t處于22℃≤t≤28℃的情況下進行電池內(nèi)阻阻值的檢測。

圖3示出了本發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測方法的健康狀態(tài)更新步驟示意圖，如圖3所示，該方法還包括在通過檢測計算確定電池的內(nèi)阻值rn后，將所述內(nèi)阻值rn與上次的內(nèi)阻值rn-1進行比較，在比較差值不大于預設(shè)差值的情況下，將內(nèi)阻值rn更新為該電池的內(nèi)阻值，其中，在確定電池的內(nèi)阻值rn后，為保證數(shù)據(jù)的精確性與可靠性，將本次檢測的電池內(nèi)阻值rn與上一次的電池內(nèi)阻值進行比較作差，并且差值的絕對值不大于預設(shè)差值的情況下，判斷本次檢測確定的電池內(nèi)阻值rn有效，并將本次檢測確定的電池內(nèi)阻值rn更新為該電池的內(nèi)阻值，在差值的絕對值大于預設(shè)差值的情況下，判斷本次檢測確定的電池內(nèi)阻值rn無效，電池內(nèi)阻值不更新，并繼續(xù)采用上次的電池內(nèi)阻值；在確定并更新電池內(nèi)阻值之后，通過更新后的電池內(nèi)阻值對該電池的健康狀態(tài)進行估計，具體地，根據(jù)更新后的電池內(nèi)阻值與該電池生產(chǎn)廠家提供的內(nèi)阻-健康狀態(tài)對應表進行比較，根據(jù)比較結(jié)果確定該電池的相應健康狀態(tài)，通過估計該電池的健康狀態(tài)，為該電池的后續(xù)使用規(guī)劃提供重要的參考信息；為保證電池內(nèi)阻值與健康狀態(tài)數(shù)據(jù)的準確性，還可以定期對電池進行離線檢測，在電池離線狀態(tài)下檢測出電池的離線電阻值，并將該離線電阻值與該電池更新后的電池電阻值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果進行修正，具體地，若電池的離線電阻值與檢測并更新后的電池電阻值相等，判斷檢測并更新的電池電阻值有效，不進行修正動作，并繼續(xù)采用本次的內(nèi)阻值；若電池的離線電阻值與檢測并更新后的電池電阻值不相等，判斷檢測并更新的電池電阻值無效，進行修正動作，將該電池的離線內(nèi)阻值ro更新為該電池的內(nèi)阻值，并根據(jù)該離線內(nèi)阻值ro修正該電池的健康狀態(tài)；上述技術(shù)方案可以避免電池內(nèi)阻的檢測與計算過程中發(fā)生誤差后無法識別發(fā)現(xiàn)的問題，增加了該電池內(nèi)組檢測方法的可靠性；在確定電池內(nèi)阻值后，通過該電池的內(nèi)阻值進一步估計該電池的健康狀態(tài)，為了檢測數(shù)據(jù)的準確性進行多項比較判斷，并根據(jù)判斷結(jié)果不斷修正檢測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了檢測數(shù)據(jù)的可靠性。

圖4示出了發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測方法的檢測時間點與電流電壓線性關(guān)系示意圖，如圖4所示，該方法中可以分別設(shè)定時間點t1和t2，其中，在t1時間點檢測電池在充電狀態(tài)下的電壓值u1和充電電流i，在t2時間點測量斷電后的電池電壓值u2，且時間點t1和t2之間間隔設(shè)定時間δt，具體地，在t1時間點，電壓值u1和充電電流i測量動作結(jié)束后立即將該電池斷開充電，該電池的電壓值會急劇下降，但是等待該電池的電壓值穩(wěn)定還需一段時間，因此該電池在斷開充電狀態(tài)下電壓值u2的檢測需在設(shè)定時間δt后進行，在設(shè)定時間δt后即t2時間點進行該電池在斷電狀態(tài)下且電壓值穩(wěn)定的情況下電池電壓值u2的檢測，在完成電壓值u2的檢測后立即恢復電池充電，至此，完成電池電壓和電流的檢測動作。由于電池電壓與電流的檢測時間為毫秒級，因此該電池的斷電時間可視為δt＝t2-t1；δt可以設(shè)定為5s≤δt≤10s，具體地，電池斷開充電后5s電池電壓趨于穩(wěn)定，因此在電池斷開充電5s后可以進行電池電壓值u2的檢測，又由于電池斷開充電時間大于10s會因延時過長對電池內(nèi)阻檢測產(chǎn)生誤差，因此設(shè)定可以在電池斷開充電5s至10s內(nèi)進行電池電壓值u2的檢測。例如，在t1時間點檢測電池在充電狀態(tài)下的電壓值u1和充電電流i，斷開該電池充電10s后進行電池在斷電狀態(tài)下且電壓值穩(wěn)定的情況下電池電壓值u2的檢測，立即恢復電池充電。需要說明的是，每次電池的斷電時間需要與上一次相同，如此才可以保證電池內(nèi)阻值作差比較結(jié)果的準確性。

圖5示出了發(fā)明實施例提供的一種電池健康狀態(tài)檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，該電池健康狀態(tài)檢測裝置可以包括：檢測單元、控制單元；該裝置可以通過上述電池健康狀態(tài)檢測方法對電池進行檢測，其中，檢測單元用于進行電池的電壓、電流、溫度、soc狀態(tài)值的檢測，該控制單元用于根據(jù)該檢測單元檢測到的數(shù)據(jù)，判斷電池狀態(tài)信息符合檢測條件，并在符合條件的情況下計算出該電池的內(nèi)阻值，同時將計算出的電池內(nèi)阻值與上一次的電池內(nèi)阻值作差，在該差值的絕對值不大于設(shè)定差值的情況下將本次檢測的電池內(nèi)阻值更新為該電池的內(nèi)阻值，在該差值的絕對值大于設(shè)定差值的情況下，電池內(nèi)阻值不更新，繼續(xù)采用上次的內(nèi)阻值；該控制單元還可以通過根據(jù)跟新后的電池內(nèi)阻值進而估計該電池的健康狀態(tài)，同時，為了保證數(shù)據(jù)的準確性，還可以定期對電池進行離線檢測，并根據(jù)離線檢測與更新后的電池內(nèi)阻值比較的結(jié)果進行修正。

以上結(jié)合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于此。在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型。包括各個具體技術(shù)特征以任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。但這些簡單變型和組合同樣應當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容，均屬于本發(fā)明的保護范圍。