本发明涉及电池检测,具体涉及一种电池健康状态的判别方法、存储介质及检测系统。
背景技术:
1、电池在使用过程随着循环圈数的增加或者一些过充过放情况的发生,电池内部会发生一定程度的劣化,这些劣化的累积潜藏着较大的安全隐患。因此,在电池的使用过程中,对电池的健康状态进行监测具有重大的意义。通常来说,锂电池的劣化往往会伴随着电池极化和电池电压的改变,对电池的极化状态和电压状态进行监测可以有效地监测电池的安全状态。
2、现有技术中,已存在有基于极化电压对电池状态进行监测的技术方案。比如,中国专利cn114062943a公开了一种锂离子电池系统极化异常预警方法及系统,包括:获取锂电池系统的整车数据,所述整车数据包括总电流及各单体电池的电压监控数;根据整车数据,计算每串单体电压的变化值和电流倍率的变化值;在电流倍率的变化值满足设定条件时,根据单体电压的变化值,计算单时间点极化特征值;根据单时间点极化特征值,确定锂电池系统是否极化异常并预警。
3、但是,在实际实施过程中,发明人发现,上述方案在实施过程中,通常仅关注电池系统整体的极化电压变化情况;而实际情况中,电池的劣化可以由多种原因导致,例如电池的内短、电池活性颗粒的破碎、电池的电解液缺失等。其中,电池的内短会导致电池欧姆极化的变化,电池的活性颗粒的破碎会导致电池电化学转移极化的变化,电池的电解液缺失会导致电池的扩散极化变化,仅依照整体的极化电压变化并不能有效判别电池是否发生了特定劣化情况。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题,现提供一种电池健康状态的判别方法;在此基础之上,还提供了用于实施该判别方法的存储介质和检测系统。
2、具体技术方案如下:
3、一种电池健康状态的判别方法,包括:
4、对待测电池充电至特定荷电状态,当充电结束后开始对所述待测电池测量两端电压值;
5、依照至少一个待测量极化值确定至少一组测量时间区间;
6、依照所述测量时间区间和所述两端电压值确定所述测量时间区间内的两端电压差值;
7、将所述两端电压差值作为对应的所述待测量极化值;
8、所述待测量极化值用于判别所述待测电池的电池状态。
9、另一方面,所述待测量极化值包括:欧姆极化值、电化学转移极化值和扩散极化值中的至少一个;
10、当所述待测量极化值为所述欧姆极化值时,所述测量时间区间在充电结束时刻后的0~1ms之间;
11、当所述待测量极化值为所述电化学转移极化值时,所述测量时间区间在充电结束时刻后的1~100ms之间;
12、当所述待测量极化值为所述扩散极化值时,所述测量时间区间在充电结束时刻后的100ms~2h之间。
13、另一方面,当所述待测量极化值为多个时,通过连续的所述测量时间区间分别测量得到对应的所述待测量极化值。
14、另一方面,当所述待测量极化值为多个时,对应的所述测量时间区间在时间上不连续。
15、另一方面,于输出所述待测量极化值之前,预先对所述待测电池重复充电至所述特定荷电状态,并采集多组所述两端电压差值;
16、对所述两端电压差值取均值后作为所述待测量极化值输出。
17、另一方面,于测量所述待测量极化值后还包括:
18、重复测量以获取多组所述待测量极化值;
19、依照当前的所述待测量极化值和预先测量的所述待测量极化值生成极化值变化率;
20、将所述极化值变化率与变化率常数进行比较以判断所述待测电池是否出现异常。
21、另一方面,当选取了多个所述极化值变化率时,与所述变化率常数进行比较的过程包括:
22、依照下式根据所述极化值变化率生成判定数;
23、
24、式中,n(n)为所述判定数,n为检测次数,δvi(n)为第n次检测时第i个所述极化值变化率,i为所述极化值变化率的序号,m为所述极化值变化率的总数;
25、将所述判定数与所述变化率常数进行比较,当所述判定数大于所述变化率常数时,表明所述待测电池出现异常。
26、另一方面,欧姆极化变化率的生成方法包括:
27、
28、式中,δv1(n)为所述欧姆极化变化率,为当前测量得到的所述欧姆极化值,为预先测量的多组所述欧姆极化值的欧姆极化值均值;
29、电化学转移极化变化率的生成方法包括:
30、
31、式中,δv2(n)为所述电化学转移极化变化率,为当前测量得到的所述电化学转移极化值,为预先测量的多组所述电化学转移极化值的电化学转移极化值均值;
32、所述扩散极化变化率的生成方法包括:
33、
34、式中,δv3(n)为所述扩散极化变化率,为当前测量得到的所述扩散极化值,为预先测量的多组所述扩散极化值的扩散极化值均值。
35、一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令适用于在计算机设备中执行,当所述计算机设备执行所述计算机指令时,执行上述的判别方法。
36、一种电池健康状态的检测系统,适用于电池管理系统,所述电池管理系统连接待检测电池并控制所述待检测电池的充放电状态,当电池管理系统对所述待检测电池进行充放电时,执行上述的判别方法。
37、上述技术方案具有如下优点或有益效果:
38、针对现有技术中的电池监测方法通常针对整体极化值进行测量,导致无法准确判断电池中特定极化的劣化状态的问题,发明人通过对电池的多种极化过程进行了研究、测量,进而引入了通过区分不同时间段来对极化值进行解耦的方法,基于特定的测量时间区间对待测电池两端的两端电压值进行测量,从而获取了特定类型的待测量极化值,能够用于实现对特定电池状态的有效判断。
技术特征:
1.一种电池健康状态的判别方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的判别方法,其特征在于,所述待测量极化值包括:欧姆极化值、电化学转移极化值和扩散极化值中的至少一个;
3.根据权利要求2所述的判别方法,其特征在于,当所述待测量极化值为多个时,通过连续的所述测量时间区间分别测量得到对应的所述待测量极化值。
4.根据权利要求2所述的判别方法,其特征在于,当所述待测量极化值为多个时,对应的所述测量时间区间在时间上不连续。
5.根据权利要求1所述的判别方法,其特征在于,于输出所述待测量极化值之前,预先对所述待测电池重复充电至所述特定荷电状态,并采集多组所述两端电压差值;
6.根据权利要求1所述的判别方法,其特征在于,于测量所述待测量极化值后还包括:
7.根据权利要求6所述的判别方法,其特征在于,当选取了多个所述极化值变化率时,与所述变化率常数进行比较的过程包括:
8.根据权利要求6所述的判别方法,其特征在于,欧姆极化变化率的生成方法包括:
9.一种存储介质,所述存储介质中存储有计算机指令,所述计算机指令适用于在计算机设备中执行,其特征在于,当所述计算机设备执行所述计算机指令时,执行如权利要求1-8任意一项所述的判别方法。
10.一种电池健康状态的检测系统,适用于电池管理系统,所述电池管理系统连接待检测电池并控制所述待检测电池的充放电状态,其特征在于,当电池管理系统对所述待检测电池进行充放电时,执行如权利要求1-8任意一项所述的判别方法。
技术总结
本发明涉及电池检测技术领域,具体涉及一种电池健康状态的判别方法、存储介质及检测系统,包括:对待测电池充电至特定荷电状态,当充电结束后开始对待测电池测量两端电压值;依照至少一个待测量极化值确定至少一组测量时间区间;依照测量时间区间和两端电压值确定测量时间区间内的两端电压差值;将两端电压差值作为对应的待测量极化值;待测量极化值用于判别待测电池的电池状态。有益效果在于:引入了通过区分不同时间段来对极化值进行解耦的方法,基于特定的测量时间区间对待测电池两端的两端电压值进行测量,从而获取了特定类型的待测量极化值,能够用于实现对特定电池状态的有效判断。
技术研发人员:黄鑫
受保护的技术使用者:上海轩邑新能源发展有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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