一種鋰電池性能評(píng)估方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電池性能檢測(cè)技術(shù)，具體的講是一種裡電池性能評(píng)估方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 裡離子電池具有比能量高、循環(huán)次數(shù)多、存儲(chǔ)時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)，目前不僅在便攜式電 子設(shè)備如移動(dòng)電話、數(shù)碼攝像機(jī)和手提電腦得到廣泛應(yīng)用，也正越來越多的應(yīng)用在大規(guī)模 儲(chǔ)能、電動(dòng)汽車、電動(dòng)工具等大型電動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域，對(duì)保障電池安全、可靠運(yùn)行的需求越來越 迫切。裡電池在其全壽命周期內(nèi)會(huì)出現(xiàn)電性能化及安全性能退化，并表現(xiàn)出各種不同的運(yùn) 行狀態(tài)。如果規(guī)?；瘧?yīng)用的裡離子電池系統(tǒng)中某些電池偏離了正常的運(yùn)行狀態(tài)即處于亞健 康狀態(tài)或故障狀態(tài)，就會(huì)給整個(gè)系統(tǒng)帶來嚴(yán)重的安全隱患，而該些非正常狀態(tài)通過簡(jiǎn)單的 監(jiān)控很難做到及時(shí)準(zhǔn)確的判斷和預(yù)警。
[0003] 影響裡電池性能的因素和指標(biāo)較多并有機(jī)綜合，單個(gè)指標(biāo)不能全面、真實(shí)地反映 其運(yùn)行性能狀態(tài)，同時(shí)不同指標(biāo)之間的禪合關(guān)系復(fù)雜，不能簡(jiǎn)單明了地對(duì)其運(yùn)行性能狀態(tài) 進(jìn)行客觀、全面地評(píng)估，國內(nèi)外也還沒有?？卺槍?duì)裡電池運(yùn)行性能綜合評(píng)估的指標(biāo)體系和 評(píng)估方法。一般評(píng)測(cè)電池性能的因素包括；電池容量、電池內(nèi)阻、電池電壓、電池電流和溫度 等。由于技術(shù)和成本限制對(duì)有些變量還并不能做到實(shí)時(shí)獲取和監(jiān)測(cè)如電池內(nèi)阻，所W目前 的評(píng)估方法也多是W抽樣的形式定期對(duì)個(gè)別變量結(jié)合數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，而且其總結(jié)的數(shù) 學(xué)模型也多是基于經(jīng)驗(yàn)值，并不能從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)對(duì)電池運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，無法滿足裡 離子電池規(guī)?；瘧?yīng)用對(duì)電池運(yùn)行狀態(tài)做出快速、科學(xué)評(píng)估的要求。
[0004] 裡離子電池的電性能和安全性能的退化，其本質(zhì)是電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)的惡化，此 夕F，現(xiàn)有技術(shù)對(duì)當(dāng)前電池應(yīng)用過程中的監(jiān)控和管理策略只能針對(duì)其外特性參數(shù)和表觀現(xiàn) 象，而并沒有針對(duì)真正引起電池運(yùn)行狀態(tài)變化的核屯、特征參數(shù)，造成了評(píng)估結(jié)果的低可信 度，所W目前仍然無法保證裡離子電池的絕對(duì)安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了對(duì)裡電池的健康衰退狀態(tài)進(jìn)行持續(xù)地監(jiān)測(cè)、快速且科學(xué)的評(píng)估和預(yù)測(cè)，本發(fā) 明實(shí)施例提供了一種裡電池性能評(píng)估方法，包括：
[0006] 獲取裡電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0007] 根據(jù)被測(cè)裡電池的狀態(tài)參數(shù)對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾生成有效運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[000引根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)的裡電池性能評(píng)估算法對(duì)所述有效運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成裡電池的 能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0009] 根據(jù)所述能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)生成裡電池性能評(píng)估結(jié)果。
[0010] 此外，本發(fā)明還提供了一種裡電池性能評(píng)估裝置，包括：
[0011] 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取裡電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0012] 過濾模塊，用于根據(jù)被測(cè)裡電池的狀態(tài)參數(shù)對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾生成有效運(yùn) 行數(shù)據(jù)；
[0013] 指標(biāo)數(shù)據(jù)生成模塊，用于根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)的裡電池性能評(píng)估算法對(duì)所述有效運(yùn)行數(shù)據(jù) 進(jìn)行處理生成裡電池的能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0014] 評(píng)估模塊，根據(jù)所述能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)生成裡電池性能評(píng)估結(jié)果。
[0015] 本發(fā)明可快速、準(zhǔn)確的判定裡電池的運(yùn)行性能是否達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，是否處于亞健 康狀態(tài)，可對(duì)裡電池健康衰退狀態(tài)、趨勢(shì)進(jìn)行快速、科學(xué)的預(yù)測(cè)。根據(jù)評(píng)估結(jié)果判定裡電池 是否需要狀態(tài)檢修，并按需制定維護(hù)計(jì)劃，在防止裡電池失效的同時(shí)，最大限度地降低安全 隱患、發(fā)揮電性能、延長維護(hù)周期W及減少全壽命維護(hù)成本。
[0016] 為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例， 并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0017] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可W 根據(jù)該些附圖獲得其他的附圖。
[001引圖1為本發(fā)明一種裡電池性能評(píng)估方法的流程圖；
[0019] 圖2為本發(fā)明一種裡電池性能評(píng)估裝置的框圖；
[0020] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)流程圖；
[0021] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例中裡電池的能量效率指標(biāo)散點(diǎn)曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023] 本發(fā)明提供了一種裡電池性能評(píng)估方法，如圖1所示，該方法包括：
[0024] 步驟S101，獲取裡電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)；其中，裡電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)包括；充電電流、充 電電壓、放電電流、放電電壓、充電起始時(shí)間、充電結(jié)束時(shí)間、放電起始時(shí)間W及放電結(jié)束時(shí) 間。
[0025] 步驟S102,根據(jù)被測(cè)裡電池的有效狀態(tài)對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾生成有效運(yùn)行數(shù) 據(jù)；
[0026] 步驟S103,根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)的裡電池性能評(píng)估算法對(duì)所述有效運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成 裡電池的能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0027] 步驟S104,根據(jù)所述能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)生成裡電池性能評(píng)估結(jié)果。
[002引裡電池的能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)為裡電池儲(chǔ)能能量效率，上述的預(yù)存儲(chǔ)的裡電池性能 評(píng)估算法為：
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋰電池性能評(píng)估方法，其特征在于，所述的方法包括： 獲取鋰電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)； 根據(jù)被測(cè)鋰電池的有效狀態(tài)對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾生成有效運(yùn)行數(shù)據(jù)； 根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)的鋰電池性能評(píng)估算法對(duì)所述有效運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成鋰電池的能量 效率指標(biāo)數(shù)據(jù)； 根據(jù)所述能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)生成鋰電池性能評(píng)估結(jié)果。
2. 如權(quán)利要求1所述的鋰電池性能評(píng)估方法，其特征在于，所述的方法包括： 從儲(chǔ)能鋰電池管理系統(tǒng)獲取鋰電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的鋰電池性能評(píng)估方法，其特征在于，所述的鋰電池的運(yùn)行數(shù)據(jù) 包括：充電電流、充電電壓、放電電流、放電電壓、充電起始時(shí)間、充電結(jié)束時(shí)間、放電起始時(shí) 間以及放電結(jié)束時(shí)間。
4. 如權(quán)利要求1或3所述的鋰電池性能評(píng)估方法，其特征在于，所述的預(yù)存儲(chǔ)的鋰電池 性能評(píng)估算法為：
其中，nE為鋰電池儲(chǔ)能能量效率； Ed為側(cè)釋放的電能，KWh; E。為充入的電能，KWh; Ii為充電電流，A; I。為放電電流，A; A為充電電壓，V; U。為放電電壓，V;h為充電起始時(shí)間，h; t2為充電結(jié)束時(shí)間，h; t3為放電開始時(shí)間，h; t4為放電結(jié)束時(shí)間，h。
5. 如權(quán)利要求4所述的鋰電池性能評(píng)估方法，其特征在于，所述的鋰電池的能量效率 指標(biāo)數(shù)據(jù)為鋰電池儲(chǔ)能能量效率。
6. -種鋰電池性能評(píng)估裝置，其特征在于，所述的裝置包括： 數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取鋰電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)； 過濾模塊，用于根據(jù)被測(cè)鋰電池的有效狀態(tài)對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾生成有效運(yùn)行數(shù) 據(jù)； 指標(biāo)數(shù)據(jù)生成模塊，用于根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)的鋰電池性能評(píng)估算法對(duì)所述有效運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行 處理生成鋰電池的能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)； 評(píng)估模塊，根據(jù)所述能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)生成鋰電池性能評(píng)估結(jié)果。
7. 如權(quán)利要求6所述的鋰電池性能評(píng)估裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)獲取模塊從儲(chǔ) 能鋰電池管理系統(tǒng)獲取鋰電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的鋰電池性能評(píng)估裝置，其特征在于，所述的鋰電池的運(yùn)行數(shù)據(jù) 包括：充電電流、充電電壓、放電電流、放電電壓、充電起始時(shí)間、充電結(jié)束時(shí)間、放電起始時(shí) 間以及放電結(jié)束時(shí)間。
9. 如權(quán)利要求6或8所述的鋰電池性能評(píng)估裝置，其特征在于，所述的預(yù)存儲(chǔ)的鋰電池 性能評(píng)估算法為：
其中，nE為鋰電池儲(chǔ)能能量效率； Ed為側(cè)釋放的電能，KWh; E。為充入的電能，KWh; Ii為充電電流，A; I。為放電電流，A; A為充電電壓，V; U。為放電電壓，V;h為充電起始時(shí)間，h; t2為充電結(jié)束時(shí)間，h; t3為放電開始時(shí)間，h; t4為放電結(jié)束時(shí)間，h。
10. 如權(quán)利要求9所述的鋰電池性能評(píng)估裝置，其特征在于，所述的鋰電池的能量效率 指標(biāo)數(shù)據(jù)為鋰電池儲(chǔ)能能量效率。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鋰電池性能評(píng)估方法及裝置，方法包括：獲取鋰電池的運(yùn)行數(shù)據(jù)；根據(jù)被測(cè)鋰電池的有效狀態(tài)對(duì)所述運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾生成有效運(yùn)行數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)存儲(chǔ)的鋰電池性能評(píng)估算法對(duì)所述有效運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行處理生成鋰電池的能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述能量效率指標(biāo)數(shù)據(jù)生成鋰電池性能評(píng)估結(jié)果。發(fā)明可快速、準(zhǔn)確的判定鋰電池的運(yùn)行性能，可對(duì)鋰電池健康衰退狀態(tài)、趨勢(shì)進(jìn)行快速、科學(xué)的預(yù)測(cè)。在防止鋰電池失效的同時(shí)，最大限度地降低安全隱患、發(fā)揮電性能、延長維護(hù)周期以及減少全壽命維護(hù)成。
【IPC分類】G01R31-36
【公開號(hào)】CN104569847
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510041951
【發(fā)明人】宋鵬, 白愷, 李娜, 陳豪, 張揚(yáng)帆, 董建明, 杜軍, 李景偉
【申請(qǐng)人】國網(wǎng)冀北電力有限公司電力科學(xué)研究院, 華北電力科學(xué)研究院有限責(zé)任公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年1月28日