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電池健康狀態的檢測裝置及方法與流程

文(wen)檔(dang)序(xu)號:12592399閱讀(du):264來(lai)源(yuan):國知局
電池健康狀態的檢測裝置及方法與流程

本發明主要(yao)涉(she)及(ji)電池健康狀態的(de)檢測(ce)技術,尤(you)其涉(she)及(ji)一種通過在線檢測(ce)來估計電池性能的(de)衰減程度的(de)裝(zhuang)置(zhi)及(ji)方法。



背景技術:

電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)作為(wei)(wei)一種(zhong)存(cun)儲電(dian)(dian)能(neng)的裝置,其在(zai)很多領(ling)域都(dou)有(you)著(zhu)重(zhong)要的應(ying)(ying)用。在(zai)固定儲能(neng)應(ying)(ying)用領(ling)域,例如(ru)數據中心設備、光纖通信(xin)設備、基站(zhan)等裝置對電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的要求(qiu)比較高,傾向于電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)荷(he)電(dian)(dian)狀(zhuang)態(state of charge,后續簡(jian)稱(cheng)為(wei)(wei)SOC)接近滿電(dian)(dian)態。由于電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)在(zai)長期使(shi)用過程中不可避免地發生(sheng)老(lao)化,所以(yi)用戶更為(wei)(wei)關心電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的老(lao)化狀(zhuang)況,具(ju)體可以(yi)通過電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康狀(zhuang)態(state of health,后續簡(jian)稱(cheng)為(wei)(wei)SOH)來(lai)監控(kong)電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)的老(lao)化狀(zhuang)況,了(le)解(jie)當前的電(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)性能(neng)。

在現有的(de)某些應(ying)用(yong)領域(yu),雖然電(dian)(dian)池(chi)內阻與(yu)電(dian)(dian)池(chi)容(rong)量有相關性(xing),但是(shi)電(dian)(dian)池(chi)內阻的(de)增大(da)并(bing)不一(yi)定導致電(dian)(dian)池(chi)容(rong)量的(de)損失。相比(bi)較(jiao)而言(yan),在大(da)多數應(ying)用(yong)領域(yu),常以(yi)電(dian)(dian)池(chi)保持容(rong)量(retention capacity)作為衡量電(dian)(dian)池(chi)SOH的(de)參(can)數指(zhi)標,其能準確表征(zheng)電(dian)(dian)池(chi)容(rong)量信息。

目前多采(cai)用核對性充放電方(fang)式(shi)(shi)獲(huo)取(qu)電池保持容量參數(shu)(shu),該方(fang)式(shi)(shi)只(zhi)能在離線(xian)狀態(tai)下進行,這使得電池在放電期間及放電結束后(hou)再(zai)充電期間,無(wu)法保證數(shu)(shu)據(ju)中心設備、光(guang)纖通信設備、基站等裝置為負載正常供電,對業務產生極大影響(xiang),因此需要在線(xian)狀態(tai)下對電池健(jian)康狀態(tai)進行檢測,但目前現有技術(shu)并未解(jie)決這樣的需求。



技術實現要素:

本發明提供(gong)一種電(dian)池(chi)(chi)健康狀(zhuang)態(tai)的檢測裝置、方法和電(dian)池(chi)(chi)管理(li)系統,實現(xian) 在線(xian)狀(zhuang)態(tai)下對(dui)電(dian)池(chi)(chi)健康狀(zhuang)態(tai)進行檢測,準確監控(kong)電(dian)池(chi)(chi)性(xing)能的衰減程度(du)。

第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)方面提供了一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)種電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀態(tai)(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)檢測(ce)(ce)裝(zhuang)置,包括:檢測(ce)(ce)單元(yuan)(yuan),用(yong)(yong)于(yu)(yu)確定在第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)和(he)(he)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)時(shi)(shi)(shi)間(jian)測(ce)(ce)量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);還(huan)用(yong)(yong)于(yu)(yu)測(ce)(ce)量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)溫(wen)度值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);控制(zhi)(zhi)單元(yuan)(yuan),用(yong)(yong)于(yu)(yu)判斷(duan)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是否小于(yu)(yu)預(yu)先(xian)設定的(de)(de)(de)(de)(de)閾(yu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);若(ruo)判斷(duan)結(jie)果(guo)為(wei)是,則選(xuan)擇(ze)基于(yu)(yu)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)模型算(suan)法獲得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀態(tai)(tai)(tai),否則選(xuan)擇(ze)基于(yu)(yu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)模型算(suan)法獲得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀態(tai)(tai)(tai);數據(ju)處(chu)理單元(yuan)(yuan),用(yong)(yong)于(yu)(yu)根據(ju)控制(zhi)(zhi)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)結(jie)果(guo)、所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算(suan)獲得與所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)對應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)開路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷狀態(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),根據(ju)控制(zhi)(zhi)單元(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇(ze)結(jie)果(guo)、所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)時(shi)(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算(suan)獲得與所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)時(shi)(shi)(shi)間(jian)對應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)開路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷狀態(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);還(huan)用(yong)(yong)于(yu)(yu)計算(suan)獲得基于(yu)(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)(shi)間(jian)與所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)時(shi)(shi)(shi)間(jian)之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)表明當(dang)前電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)保持容(rong)(rong)(rong)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)(rong)(rong)量(liang)差(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)表明未來電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)保持容(rong)(rong)(rong)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)(rong)(rong)量(liang)差(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),然(ran)后根據(ju)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)溫(wen)度值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)(rong)(rong)量(liang)差(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)所(suo)(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)(er)(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)(rong)(rong)量(liang)差(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算(suan)獲得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀態(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。

在第一方面第一種可能的實現方式中,所述控制單元選擇所述第一模型算法;所述數據處理單元具體用于通過下述公式計算獲得與所述第一時間對應的電池開路電壓值和與所述第二時間對應的電池開路電壓值:OCV=U(t)+R0*I(t)+R1*I(t),其中,OCV表示電池開路電壓,U(t)和I(t)為所述檢測單元測量的電壓值和電流值,R0和R1是預先設定的模型參數。

在第一方面第二種可能的實現方式中,所述控制單元選擇所述第二模型算法;所述數據處理單元具體用于通過下述公式計算獲得與所述第一時間對應的電池開路電壓值和與所述第二時間對應的電池開路電壓值:OCV=U(t)+R0*I(t)+R1*I(t)+R2*I(t),其中,OCV表示電池開路電壓,U(t)和I(t)為所述檢測單元測量的電壓值和電流值,R0、R1和R2是預先設定的模型參數。

結合第一方面第一種或第二種可能的實現方式,在第三種可能實現方式中,所述數據處理單元具體用于通過下述公式計算獲得與所述第一時間 對應的電池電荷狀態值和與所述第二時間對應的電池電荷狀態值:OCV=a1(SOC)n+a2(SOC)n-1+...+an(SOC)+b,其中,OCV表示電池開路電壓,SOC表示電池電荷狀態,n、a1、a2、an和b是(shi)預先設定的常量參數,并(bing)且n是(shi)正(zheng)整數。

結合第一方(fang)面第一種(zhong)(zhong)或第二種(zhong)(zhong)可(ke)能的實(shi)現方(fang)式,在(zai)第四(si)種(zhong)(zhong)可(ke)能實(shi)現方(fang)式中(zhong),該裝置還(huan)包(bao)括(kuo):存儲器,用于保存電(dian)池開路(lu)電(dian)壓與(yu)電(dian)池電(dian)荷狀(zhuang)態(tai)之間的對(dui)應關系信(xin)息(xi);數據(ju)處理(li)單元具體用于通過(guo)讀取所(suo)述電(dian)池開路(lu)電(dian)壓與(yu)電(dian)池電(dian)荷狀(zhuang)態(tai)之間的對(dui)應關系信(xin)息(xi)來獲得電(dian)池電(dian)荷狀(zhuang)態(tai)值。

結合第一方面第一種至第四種中任一可能的實現方式,在第五種可能實現方式中,所述數據處理單元具體用于在獲得與所述第一時間對應的電池開路電壓值和與所述第二時間對應的電池開路電壓值后,根據電池容量與電池開路電壓之間的對應關系,獲得與所述第一時間對應的電池容量和與所述第二時間對應的電池容量,然后根據下述公式計算獲得所述第一電池容量差值:ΔQ1=|Q終止-Q起始|,其中,ΔQ1表示所述第一電池容量差值,Q起始表示與所述第一時間對應的電池容量,Q終止表示(shi)與所述第二時間對(dui)應的電池容量。

結合第一方面第五種可能的實現方式,在第六種可能實現方式中,所述電池容量與電池開路電壓之間的對應關系通過下述公式表示:Q=d1(OCV)n+d2(OCV)n-1+...+dn(OCV)+g,其中,Q表示電池容量,OCV表示電池開路電壓,n、d1、d2、dn和g是預先設定的常量參(can)數,并且n是正整數。

結合第一方面第一種至第四種中任一可能的實現方式,在第七種可能實現方式中,所述數據處理單元具體用于在獲得與所述第一時間對應的電池電荷狀態值和與所述第二時間對應的電池電荷狀態值后,根據電池容量與電池電荷狀態值之間的對應關系,獲得與所述第一時間對應的電池容量 和與所述第二時間對應的電池容量,然后根據下述公式計算獲得所述第一電池容量差值:ΔQ1=|Q終止-Q起始|,其中,ΔQ1表示所述第一電池容量差值,Q起始表示與所述第一時間對應的電池容量,Q終止表示與所述(shu)第二時間對應的電池容(rong)量。

結合第一方面第七種可能的實現方式,在第八種可能實現方式中,所述電池容量與電池電荷狀態之間的對應關系通過下述公式表示:Q=Qf*SOC,其中,Q表示電池容量,SOC表示電池電荷狀態,Qf表示電(dian)池(chi)出廠時的標稱(cheng)容(rong)量。

結合第一方面第一種、第五種或第七種可能的實現方式,在第九種可能實現方式中,所述數據處理單元根據下述公式,針對所述第一時間的電流值和所述第二時間的電流值進行積分運算獲得所述第二電池容量差值:其中,ΔQ2表示所述第二電池容量差值,η表示電池的庫侖效率,t起始表示所述第一時間,t終止表示所述第二時間。

結合第一方面第五種或第七種可能的實現方式,在第十種可能實現方式中,所述數據處理單元具體用于根據下述公式計算獲得所述電池健康狀態:其中,SOH表示所述電池健康狀態,ΔQ2表示所述第一電池容量差值,ΔQ2表示所述第二電池容量差值,kT表示溫度修正系數。

第(di)(di)(di)(di)二(er)方(fang)面提供了(le)一(yi)(yi)種電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)的檢測方(fang)法(fa)(fa)(fa),該(gai)方(fang)法(fa)(fa)(fa)由(you)檢測裝置執行,方(fang)法(fa)(fa)(fa)步驟(zou)包括:確定(ding)在第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)測量電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);判(pan)(pan)(pan)斷(duan)(duan)所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)(shi)否(fou)小于(yu)預先設定(ding)的閾(yu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);若(ruo)判(pan)(pan)(pan)斷(duan)(duan)結(jie)果(guo)為是(shi)(shi)(shi),則選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)基于(yu)第(di)(di)(di)(di)二(er)模(mo)(mo)型(xing)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)獲得(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai),否(fou)則選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)基于(yu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)模(mo)(mo)型(xing)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)獲得(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai);根據(ju)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)結(jie)果(guo)、所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)獲得(de)(de)(de)與所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)對(dui)應的電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)開路電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);確定(ding)在第(di)(di)(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)測量電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);判(pan)(pan)(pan)斷(duan)(duan)所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)(shi)否(fou)小于(yu)預先設定(ding)的閾(yu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);若(ruo) 判(pan)(pan)(pan)斷(duan)(duan)結(jie)果(guo)為是(shi)(shi)(shi),則選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)基于(yu)所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)模(mo)(mo)型(xing)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)獲得(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai),否(fou)則選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)基于(yu)所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)模(mo)(mo)型(xing)算(suan)(suan)法(fa)(fa)(fa)獲得(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai);根據(ju)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)結(jie)果(guo)、所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)獲得(de)(de)(de)與所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)對(dui)應的電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)開路電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷(he)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)獲得(de)(de)(de)基于(yu)所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)與所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)之間(jian)的表明當前電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)保持(chi)容量的第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)容量差(cha)(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)表明未來(lai)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)保持(chi)容量的第(di)(di)(di)(di)二(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)容量差(cha)(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);測量電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)溫度(du)(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),然后(hou)根據(ju)所述(shu)(shu)(shu)(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)溫度(du)(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)一(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)容量差(cha)(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)所述(shu)(shu)(shu)(shu)第(di)(di)(di)(di)二(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)容量差(cha)(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)獲得(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。

在第二方面第一種可能的實現方式中,在選擇基于所述第一模型算法獲得電池健康狀態的情況下,通過下述公式計算獲得與所述第一時間對應的電池開路電壓值或者與所述第二時間對應的電池開路電壓值:OCV=U(t)+R0*I(t)+R1*I(t),其中,OCV表示電池開路電壓,U(t)和I(t)為測量的電壓值和電流值,R0和R1是預先設定(ding)的模(mo)型(xing)參數。

在第二方面第二種可能的實現方式中,在選擇基于所述第二模型算法獲得電池健康狀態的情況下,通過下述公式計算獲得與所述第一時間對應的電池開路電壓值和與所述第二時間對應的電池開路電壓值:OCV=U(t)+R0*I(t)+R1*I(t)+R2*I(t),其中,OCV表示電池開路電壓,U(t)和I(t)為測量的電壓值和電流值,R0、R1和R2是預先設(she)定的模型參數。

結合第二方面第一種或第二種可能的實現方式,在第三種可能實現方式中,通過下述公式計算獲得與所述第一時間對應的電池電荷狀態值和與所述第二時間對應的電池電荷狀態值:OCV=a1(SOC)n+a2(SOC)n-1+...+an(SOC)+b,其中,OCV表示電池開路電壓,SOC表示電池電荷狀態,n、a1、a2、an和b是(shi)預(yu)先設定的常(chang)量參數,并且n是(shi)正整(zheng)數。

結(jie)合第(di)二(er)方(fang)(fang)面第(di)一種或第(di)二(er)種可能(neng)的實現方(fang)(fang)式(shi),在第(di)四(si)種可能(neng)實現方(fang)(fang)式(shi)中,通過讀取(qu)預先保存的所述電(dian)(dian)池(chi)(chi)開路(lu)電(dian)(dian)壓與電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)荷狀態(tai)之間的對應 關系(xi)信息來獲得(de)電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)荷狀態(tai)值。

結合第二方面第一種或第四種可能的實現方式,在第五種可能實現方式中,在獲得與所述第一時間對應的電池開路電壓值和與所述第二時間對應的電池開路電壓值后,根據電池容量與電池開路電壓之間的對應關系,獲得與所述第一時間對應的電池容量和與所述第二時間對應的電池容量,然后根據下述公式計算獲得所述第一電池容量差值:ΔQ1=|Q終止-Q起始|,其中,ΔQ1表示所述第一電池容量差值,Q起始表示與所述第一時間對應的電池容量,Q終止表(biao)示與所述(shu)第(di)二時間對應的(de)電池容(rong)量(liang)。

結合第二方面第五種可能的實現方式,在第六種可能實現方式中,所述電池容量與電池開路電壓之間的對應關系通過下述公式表示:Q=d1(OCV)n+d2(OCV)n-1+...+dn(OCV)+g,其中,Q表示電池容量,OCV表示電池開路電壓,n、d1、d2、dn和g是(shi)預先設(she)定的常量參數,并(bing)且(qie)n是(shi)正整數。

結合第二方面第一種至第四種中任一可能的實現方式,在第七種可能實現方式中,在獲得與所述第一時間對應的電池電荷狀態值和與所述第二時間對應的電池電荷狀態值后,根據電池容量與電池電荷狀態值之間的對應關系,獲得與所述第一時間對應的電池容量和與所述第二時間對應的電池容量,然后根據下述公式計算獲得所述第一電池容量差值:ΔQ1=|Q終止-Q起始|,其中,ΔQ1表示所述第一電池容量差值,Q起始表示與所述第一時間對應的電池容量,Q終止表示與所述第二時間對應的電(dian)池容量。

結合第二面第七種可能的實現方式,在第八種可能實現方式中,所述電池容量與電池電荷狀態之間的對應關系通過下述公式表示:Q=Qf*SOC,其中,Q表示電池容量,SOC表示電池電荷狀態,Qf表示電池出廠時的(de)標稱容(rong)量(liang)。

結合第二方面第一種、第五種或第七種可能的實現方式,在第九種可能 實現方式中,根據下述公式,針對所述第一時間的電流值和所述第二時間的電流值進行積分運算獲得所述第二電池容量差值:其中,ΔQ2表示所述第二電池容量差值,η表示電池的庫侖效率,t起始表示所述第一時間,t終止表示所述第二時間。

結合第二方面第五種或第七種可能的實現方式,在第十種可能實現方式中,根據下述公式計算獲得所述電池健康狀態值:其中,SOH表示所述電池健康狀態,ΔQ2表示所述第一電池容量差值,ΔQ2表示所述第二電池容量差值,kT為溫度修正系數。

第(di)(di)三方面提(ti)供了一(yi)(yi)(yi)種電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)管理系統,包括:電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi),負載和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態檢測(ce)裝(zhuang)置;其(qi)中,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態檢測(ce)裝(zhuang)置被連接在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)和(he)負載之間(jian)(jian),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態檢測(ce)裝(zhuang)置用(yong)于確(que)定在第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)和(he)第(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),以(yi)及測(ce)量(liang)(liang)(liang)(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)溫(wen)度值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);用(yong)于判(pan)斷(duan)所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是否小于預(yu)先(xian)設定的閾值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);若判(pan)斷(duan)結(jie)(jie)果為是,則(ze)選(xuan)(xuan)擇(ze)基于第(di)(di)二(er)模型算法獲(huo)(huo)(huo)得(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態,否則(ze)選(xuan)(xuan)擇(ze)基于第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)模型算法獲(huo)(huo)(huo)得(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態;用(yong)于根據選(xuan)(xuan)擇(ze)結(jie)(jie)果、所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算獲(huo)(huo)(huo)得(de)(de)與所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)對應的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)開路電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),根據控(kong)選(xuan)(xuan)擇(ze)結(jie)(jie)果、所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算獲(huo)(huo)(huo)得(de)(de)與所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)對應的電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)開路電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);還(huan)用(yong)于計算獲(huo)(huo)(huo)得(de)(de)基于所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)與所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)之間(jian)(jian)的表明當前電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)保持容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)(liang)的第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)(liang)差(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)表明未來電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)保持容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)(liang)的第(di)(di)二(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)(liang)差(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),然后根據所(suo)(suo)述(shu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)溫(wen)度值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)(liang)差(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)所(suo)(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容(rong)(rong)量(liang)(liang)(liang)(liang)差(cha)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算獲(huo)(huo)(huo)得(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。

在第(di)三方面(mian)的(de)第(di)一(yi)種實現方式(shi)中,該(gai)系統(tong)位(wei)于(yu)數(shu)據中心設備內(nei)部,則該(gai)負載是(shi)數(shu)據中心設備的(de)處(chu)理(li);或(huo)者該(gai)系統(tong)位(wei)于(yu)基站設備內(nei)部,則該(gai)負載是(shi)基站的(de)基帶射(she)頻(pin)處(chu)理(li)單元;或(huo)者該(gai)系統(tong)位(wei)于(yu)光(guang)纖通(tong)信設備內(nei)部,則負載是(shi)光(guang)纖通(tong)信設備的(de)主控(kong)板(ban)。

結合第(di)三方(fang)(fang)(fang)面的第(di)一種實現(xian)方(fang)(fang)(fang)式,在第(di)二種實現(xian)方(fang)(fang)(fang)式中(zhong),該系(xi)統還包(bao)括分別與電(dian)池健康(kang)狀(zhuang)態(tai)檢測裝置、電(dian)池和負載(zai)相連接的充放電(dian)裝置,充放電(dian)裝置用于對電(dian)池實施充電(dian)和放電(dian)處理。

結合第三(san)方面的第一種或第二種實(shi)現方式,在第三(san)種實(shi)現方式中,該(gai)系統還包括與顯(xian)(xian)示裝置(zhi),該(gai)顯(xian)(xian)示裝置(zhi)分(fen)別與電(dian)池和電(dian)池健(jian)康(kang)狀(zhuang)態(tai)檢(jian)測(ce)裝置(zhi)連接,該(gai)顯(xian)(xian)示裝置(zhi)用于顯(xian)(xian)示由電(dian)池健(jian)康(kang)狀(zhuang)態(tai)檢(jian)測(ce)裝置(zhi)輸出的電(dian)池健(jian)康(kang)狀(zhuang)態(tai)值。

關(guan)于電池健康狀態檢(jian)測裝置的多種具體實(shi)現方(fang)(fang)式已在前述(shu)第一方(fang)(fang)面中描述(shu)。

第(di)(di)四方面提供了一(yi)(yi)(yi)種計算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)機可讀(du)存儲介質,包(bao)括程(cheng)序(xu)指令(ling),該程(cheng)序(xu)指令(ling)使電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)檢(jian)測裝(zhuang)置執行下述步(bu)驟:確定(ding)在第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)測量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);判斷所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)否小于(yu)預先設(she)定(ding)的(de)閾值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);若判斷結果(guo)(guo)(guo)為(wei)是(shi)(shi),則選(xuan)擇(ze)基于(yu)第(di)(di)二(er)(er)模型算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)法(fa)獲(huo)(huo)得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),否則選(xuan)擇(ze)基于(yu)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)模型算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)法(fa)獲(huo)(huo)得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai);根據選(xuan)擇(ze)結果(guo)(guo)(guo)、所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)獲(huo)(huo)得與(yu)所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)對(dui)應的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)開路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);確定(ding)在第(di)(di)二(er)(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)測量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);判斷所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)二(er)(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)(shi)否小于(yu)預先設(she)定(ding)的(de)閾值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);若判斷結果(guo)(guo)(guo)為(wei)是(shi)(shi),則選(xuan)擇(ze)基于(yu)所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)二(er)(er)模型算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)法(fa)獲(huo)(huo)得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai),否則選(xuan)擇(ze)基于(yu)所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)模型算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)法(fa)獲(huo)(huo)得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai);根據選(xuan)擇(ze)結果(guo)(guo)(guo)、所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)二(er)(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)獲(huo)(huo)得與(yu)所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)二(er)(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)對(dui)應的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)開路(lu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)荷狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);計算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)獲(huo)(huo)得基于(yu)所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)與(yu)所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)二(er)(er)時(shi)(shi)間(jian)(jian)(jian)(jian)之間(jian)(jian)(jian)(jian)的(de)表明當前(qian)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)保持(chi)容量(liang)的(de)第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容量(liang)差值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)表明未來(lai)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)保持(chi)容量(liang)的(de)第(di)(di)二(er)(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容量(liang)差值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi);測量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)溫(wen)度(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi),然后根據所(suo)(suo)(suo)述電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)溫(wen)度(du)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)、所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)一(yi)(yi)(yi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容量(liang)差值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)和(he)所(suo)(suo)(suo)述第(di)(di)二(er)(er)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)容量(liang)差值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)計算(suan)(suan)(suan)(suan)(suan)獲(huo)(huo)得電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)健(jian)康(kang)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)態(tai)(tai)(tai)(tai)值(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)(zhi)。

本(ben)發明實施例(li)提供的(de)檢測(ce)裝(zhuang)置(zhi)、方法及(ji)電(dian)池(chi)管理系統,可(ke)以實現在線狀態(tai)下(xia)檢測(ce)電(dian)池(chi)SOH,及(ji)時準(zhun)確(que)監控電(dian)池(chi)老化狀況,保證數據(ju)中心設備、光纖通信設備、基站等裝(zhuang)置(zhi)為(wei)負(fu)載正常(chang)供電(dian),避免(mian)對業務產生影響。另外,由于(yu)本(ben)發明實施例(li)是基于(yu)在線狀態(tai)進行檢測(ce),所以相比現有技術(shu)的(de)離線狀態(tai)檢測(ce) 方法,電(dian)池(chi)SOH值(zhi)較(jiao)為(wei)準(zhun)確(que),那么電(dian)池(chi)SOH值(zhi)在應用時較(jiao)為(wei)可(ke)靠。

在研(yan)究下文(wen)附(fu)圖和(he)詳細描述之后其它系(xi)(xi)統(tong)、方(fang)法(fa)、特(te)征和(he)優點對(dui)于本領域(yu)普通技術人(ren)員來說(shuo)將變得顯而易見。希望所(suo)有這些(xie)其它系(xi)(xi)統(tong)、方(fang)法(fa)、特(te)征和(he)優點包含在本描述中,在本發明的(de)范圍內,并且受(shou)所(suo)附(fu)權利要求書的(de)保(bao)護。

附圖說明

圖1為本發明實施(shi)例提(ti)供的電池健康狀態檢測裝(zhuang)置結構(gou)示意圖;

圖2為(wei)本(ben)發明(ming)實施例(li)提供(gong)的電池(chi)管(guan)理系統(tong)結構示意圖;

圖(tu)3為(wei)根據(ju)本發明實施例提供電池健康(kang)狀態檢測(ce)方(fang)法(fa)流(liu)程示(shi)意圖(tu);

圖(tu)4為本發明實施例提供的(de)一階模型的(de)等效(xiao)電路示意圖(tu);

圖(tu)(tu)5為(wei)本發明實施例提供的二(er)階模型的等效電路(lu)示意圖(tu)(tu)。

在(zai)整個附圖中(zhong),相同(tong)的(de)(de)參(can)考符號和描述(shu)表示(shi)類似的(de)(de)但不(bu)一(yi)定(ding)完全相同(tong)的(de)(de)元件(jian)。盡管本(ben)文所(suo)(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)示(shi)例性實施例很容(rong)易進行各(ge)種修(xiu)改或替換成其它形式,所(suo)(suo)(suo)以(yi)特(te)定(ding)實施例已(yi)經(jing)通過附圖中(zhong)的(de)(de)示(shi)例示(shi)出并將在(zai)本(ben)文中(zhong)進行詳細描述(shu)。然而,本(ben)文所(suo)(suo)(suo)述(shu)的(de)(de)示(shi)例性實施例并不(bu)旨在(zai)限制(zhi)所(suo)(suo)(suo)公開的(de)(de)特(te)定(ding)形式。相反(fan),當前發(fa)明涵蓋屬于所(suo)(suo)(suo)附權利要求(qiu)書的(de)(de)范圍內的(de)(de)所(suo)(suo)(suo)有修(xiu)改、等(deng)效物以(yi)及替代物。

具體實施方式

下述對(dui)上(shang)文中出現(xian)的一些專(zhuan)業名(ming)詞以(yi)及(ji)后(hou)續出現(xian)的專(zhuan)業名(ming)詞作(zuo)解釋說(shuo)明,以(yi)幫助理(li)解本申(shen)請(qing)。

電(dian)(dian)(dian)池SOC,指的是電(dian)(dian)(dian)池的剩余容(rong)量(liang)(liang)與其完全充電(dian)(dian)(dian)狀態的容(rong)量(liang)(liang)的比值。

電池SOH,指的(de)(de)是(shi)電池老化后的(de)(de)滿充(chong)電容(rong)量與其出(chu)廠時的(de)(de)初始容(rong)量的(de)(de)比(bi)值。

電池(chi)(chi)保持容量,指的(de)是電池(chi)(chi)被使用一(yi)段時間或長(chang)期擱置不使用后,其剩余電池(chi)(chi)滿(man)充容量。

電池(chi)老化,指(zhi)的是電池(chi)被使(shi)用(yong)一段時間或長期(qi)擱置不使(shi)用(yong)后,電池(chi)性能衰(shuai)減。

開路電(dian)壓(Open circuit voltage,OCV),指的(de)是電(dian)池在開路狀態(tai)下的(de)端電(dian)壓。

本文通過各種(zhong)實施例提出了各種(zhong)技(ji)術方案,以實現在線狀態下對電池健康狀態進(jin)行測定。

為(wei)了使(shi)本申請(qing)的(de)上述目的(de)、技術方(fang)案和(he)優點(dian)更(geng)易于理解,下文提供(gong)了詳(xiang)細(xi)的(de)描述。所述詳(xiang)細(xi)的(de)描述通過(guo)(guo)使(shi)用方(fang)框(kuang)圖(tu)、流(liu)程圖(tu)和(he)/或(huo)(huo)示例提出了設備和(he)/或(huo)(huo)過(guo)(guo)程的(de)各種實施例。由于這些方(fang)框(kuang)圖(tu)、流(liu)程圖(tu)和(he)/或(huo)(huo)示例包含(han)一個(ge)(ge)或(huo)(huo)多個(ge)(ge)功能(neng)和(he)/或(huo)(huo)操作(zuo),所以(yi)本領(ling)域內人員將理解可以(yi)通過(guo)(guo)許多硬件、軟(ruan)件、固件或(huo)(huo)它們(men)的(de)任(ren)意組合單獨和(he)/或(huo)(huo)共同實施這些方(fang)框(kuang)圖(tu)、流(liu)程圖(tu)或(huo)(huo)示例內的(de)每(mei)個(ge)(ge)功能(neng)和(he)/或(huo)(huo)操作(zuo)。

圖1為本發(fa)明實施(shi)例(li)提供的電(dian)池健(jian)(jian)康(kang)狀態檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置結(jie)構示意圖。參(can)看圖1,電(dian)池健(jian)(jian)康(kang)狀態檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置100包括檢(jian)測(ce)單(dan)元101、控制單(dan)元102、數據處理單(dan)元103和存儲器104。

檢測單(dan)元101可(ke)以(yi)用于(yu)測量(liang)電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)壓(ya),向(xiang)控制單(dan)元102輸出所(suo)測量(liang)的電(dian)(dian)壓(ya)值,然后控制單(dan)元102將(jiang)該(gai)電(dian)(dian)壓(ya)值保存(cun)于(yu)存(cun)儲器104中。電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)壓(ya)是電(dian)(dian)池(chi)(chi)的輸出電(dian)(dian)壓(ya)并且在電(dian)(dian)池(chi)(chi)充電(dian)(dian)或者放電(dian)(dian)時被測量(liang)。電(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)壓(ya)值落在最終放電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)值和最大充電(dian)(dian)電(dian)(dian)壓(ya)值之間。

進(jin)一步地,檢測單元101還可(ke)以用于測量流(liu)經(jing)電(dian)阻器(附圖中(zhong)未示出)的電(dian)流(liu),然(ran)后(hou)控制單元102將該電(dian)流(liu)值保存于存儲器104中(zhong)。

進一步地,檢測單元(yuan)101還可(ke)以(yi)用于(yu)測量電池(chi)充滿電和放完電所需時(shi)間,向(xiang)控制單元(yuan)102輸出所測量的時(shi)間信(xin)息,然后控制單元(yuan)102將該(gai)時(shi)間信(xin)息保存(cun)于(yu)存(cun)儲器104中。

進一步地(di),檢(jian)測單(dan)(dan)元101還可以(yi)用于(yu)測量電(dian)池(chi)的溫度,然后向控制單(dan)(dan)元102輸出所(suo)測量的電(dian)池(chi)溫度值(zhi)(zhi),然后控制單(dan)(dan)元102將該電(dian)池(chi)溫度值(zhi)(zhi)保存于(yu)存儲器(qi)104中(zhong)。

控制單(dan)(dan)元102可以(yi)用(yong)于(yu)接收從檢(jian)測(ce)單(dan)(dan)元101輸出的(de)所測(ce)量(liang)的(de)信(xin)息(xi),例如: 電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)壓值(zhi)、電(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)流值(zhi)、電(dian)(dian)池(chi)充放電(dian)(dian)所需時間、或電(dian)(dian)池(chi)溫(wen)度值(zhi)等,然后控制單(dan)(dan)元102將(jiang)所測(ce)量(liang)的(de)信(xin)息(xi)保(bao)存(cun)(cun)于(yu)存(cun)(cun)儲器104中。控制器單(dan)(dan)元102還可以(yi)用(yong)于(yu)讀(du)取存(cun)(cun)儲器104中保(bao)存(cun)(cun)的(de)各種信(xin)息(xi)。以(yi)及(ji),控制器102可以(yi)根(gen)據(ju)預先配置進(jin)行(xing)電(dian)(dian)池(chi)模(mo)型算法選擇(ze),還可以(yi)對(dui)數據(ju)處理單(dan)(dan)元103獲得(de)的(de)OCV和SOC做相應的(de)收斂判斷,確(que)定OCV值(zhi)和SOC值(zhi)是否滿(man)足準確(que)性要求。

數據處理單(dan)元(yuan)103可以用于(yu)接收檢(jian)測單(dan)元(yuan)101輸出的所測量的信(xin)息,以及可以用于(yu)讀取存儲器104保存的各種信(xin)息,還可以基于(yu)控制(zhi)單(dan)元(yuan)102輸出的指令信(xin)息做(zuo)相應地運算處理。

存儲(chu)(chu)器104可(ke)以是能夠(gou)記(ji)錄和(he)刪除(chu)數據的(de)、眾所周知(zhi)的(de)半導體器件,例如RAM、ROM、EEPROM等,或者例如硬盤的(de)大容量存儲(chu)(chu)介質等。

圖(tu)2為本發明實施例提供的電(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)理(li)(li)系(xi)統(tong)結構示意圖(tu),參(can)看圖(tu)2,在電(dian)(dian)池(chi)(chi)管(guan)理(li)(li)系(xi)統(tong)200中(zhong),電(dian)(dian)池(chi)(chi)健康狀態(tai)檢測(ce)裝(zhuang)置(zhi)100被連(lian)接在電(dian)(dian)池(chi)(chi)201和負載202之間,該系(xi)統(tong)200進(jin)一步還(huan)可以包(bao)括分別與電(dian)(dian)池(chi)(chi)健康狀態(tai)檢測(ce)裝(zhuang)置(zhi)100、電(dian)(dian)池(chi)(chi)201和負載202相(xiang)連(lian)接的充放電(dian)(dian)裝(zhuang)置(zhi)203。該系(xi)統(tong)可以位于數(shu)據中(zhong)心(xin)設備、光纖通信設備、基站等裝(zhuang)置(zhi)內部。

電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)201包(bao)括至少一個電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)單元(battery cell),其可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)可(ke)循環再(zai)充電(dian)(dian)(dian)(dian)的方式(shi),并且(qie)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)201的類型不受具體限制,其類型可(ke)以(yi)包(bao)括鋰離子電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)、鋰聚合(he)物電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)、鎳鎘電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)、鎳氫電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)、鎳鋅電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)等。

負載202的(de)種類不受具體限制,其種類例如可(ke)(ke)以是數據中心(xin)設備的(de)處(chu)理(li)器、基(ji)站的(de)基(ji)帶射頻處(chu)理(li)單元、或(huo)(huo)光纖通(tong)信設備的(de)主控板等,再例如其還可(ke)(ke)以是例如移動電(dian)話、平板電(dian)腦(nao)、或(huo)(huo)攝(she)像機等便(bian)攜式電(dian)子裝置。

充放電裝置(zhi)203,用(yong)于對電池(chi)201實施充電和放電處(chu)理。

電(dian)池(chi)(chi)健康狀態檢測(ce)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)100可(ke)以向顯示(shi)(shi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)(圖中未(wei)示(shi)(shi)出)輸出在線(xian)檢測(ce)獲得的(de)電(dian)池(chi)(chi)SOH值,顯示(shi)(shi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)采用可(ke)以在視覺上顯示(shi)(shi)電(dian)池(chi)(chi)SOH值的(de)任何裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)。例如(ru),顯示(shi)(shi)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)可(ke)以是LCD顯示(shi)(shi)器、LED顯示(shi)(shi)器。

結合圖(tu)1和圖(tu)2,下面具體(ti)描述檢(jian)測(ce)裝(zhuang)置如何實現在線檢(jian)測(ce)電池(chi)健(jian)康(kang)狀態(tai)。 如圖(tu)3所示,圖(tu)3為根據本(ben)發(fa)明實施(shi)例提供電池(chi)健(jian)康(kang)狀態(tai)檢(jian)測(ce)方(fang)法流程示意圖(tu)。

步(bu)驟S301:檢測(ce)單元(yuan)101確定在第一時間測(ce)量電流值和電壓(ya)值,然(ran)后(hou)輸出給控制單元(yuan)102和數(shu)據處理(li)單元(yuan)103。

本(ben)發明實(shi)施例(li)針對(dui)一段(duan)(duan)時間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔測(ce)量兩(liang)次(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)流和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓,一段(duan)(duan)時間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔包(bao)括起始時間(jian)(jian)和(he)終(zhong)止時間(jian)(jian),例(li)如6月1日9點至12點之間(jian)(jian)的三個小時為一段(duan)(duan)時間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔。步驟S301先(xian)確定檢測(ce)電(dian)(dian)(dian)(dian)池健康(kang)狀態的起始時間(jian)(jian)(即第(di)一時間(jian)(jian)),例(li)如6月1日9點,然后測(ce)量獲得對(dui)應于(yu)該(gai)第(di)一時間(jian)(jian)的電(dian)(dian)(dian)(dian)流值I(t)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓值U(t)。

步(bu)驟(zou)S302:控(kong)制單元(yuan)102判斷在第(di)一時間測量的(de)電流值(zhi)是否小于(yu)預先設定的(de)閾值(zhi)。

電(dian)流(liu)(liu)閾(yu)值與電(dian)池的(de)容量(liang)相關,一(yi)般情況(kuang)下(xia),控制單(dan)元(yuan)102可以設(she)(she)(she)定電(dian)流(liu)(liu)閾(yu)值為0.5C,其中C為電(dian)池一(yi)小時的(de)放電(dian)容量(liang),這種設(she)(she)(she)定方(fang)式是本領域技(ji)術人(ren)員(yuan)所熟知的(de)。電(dian)流(liu)(liu)閾(yu)值也(ye)可以根據業務需要或者本領域技(ji)術人(ren)員(yuan)的(de)經(jing)驗設(she)(she)(she)定,此(ci)處舉例不作(zuo)為對(dui)本發明實現方(fang)式的(de)限制。

步驟S303:控制單元102在第(di)一(yi)時間測量的(de)(de)電流值大于(yu)或等(deng)于(yu)預先設定的(de)(de)閾值的(de)(de)條件下(xia),選(xuan)擇基于(yu)第(di)一(yi)模型算法獲得(de)電池(chi)健康狀態,然后將選(xuan)擇結(jie)果通過指(zhi)令(ling)信息輸出至數據處理單元103。

步驟(zou)S304:數據(ju)處理(li)單元(yuan)103根據(ju)第(di)一模型算法獲得電池的第(di)一開路電壓值。

第一模(mo)型(xing)算法對應一階(jie)模(mo)型(xing)的等效電路(lu)(lu)(lu)。模(mo)型(xing)階(jie)數(shu)指的是(shi)等效電路(lu)(lu)(lu)中具有的電阻和電容并聯形成的回路(lu)(lu)(lu)(后(hou)續簡稱RC回路(lu)(lu)(lu))個數(shu)。

進一步來說,一階模型的等效電路具有一個RC回路,參見圖4,圖4為本發明實施例提供的一階模型的等效電路示意圖,圖中的R0和R1表示電阻,C1表示電容,R1和C1構成一(yi)個RC回路。那么,基于(yu)一(yi)階模型的(de)等效(xiao)電(dian)(dian)路,電(dian)(dian)池的(de)第一(yi)開路電(dian)(dian)壓(ya)通過下(xia)述公(gong)式一(yi)計算(suan)獲(huo)得:

OCV=U(t)+U0(t)+U1(t)

其中,OCV表示電池開路電壓,U0(t)表示R0的電壓,即U0(t)=R0*I(t);U1(t)表示R1和C1構成的RC回路的電壓,即U1(t)=R1*I(t);U(t)表示等效電路兩端電壓,即檢測單元101測量的電壓。U(t)和I(t)通過檢測單元101測量獲得,R0、R1和C1是模型參(can)數,其數值是預(yu)先(xian)設(she)定(ding)的(de)。那么公式一可以相應變化為:

OCV=U(t)+R0*I(t)+R1*I(t)

需要說明的是,步驟S304獲得的電池的第一開路電壓值對應于該第一時間,為了幫助理解本申請上下文,可以用OCV起始來表示。

步(bu)驟S305:控制單元(yuan)(yuan)102在電(dian)流值小于(yu)(yu)預先設定的(de)閾值的(de)條件(jian)下,選(xuan)擇(ze)基于(yu)(yu)第二(er)模型算法獲得電(dian)池健康(kang)狀態,然(ran)后將選(xuan)擇(ze)結果通(tong)過(guo)指(zhi)令信息(xi)輸(shu)出至數(shu)據處理單元(yuan)(yuan)103。

步驟S306:數(shu)據處理單元103根據第二模型(xing)算法獲(huo)得電池的(de)第二開路(lu)電壓值。

第二模型算法對應二階模型的等效電路。進一步來說,二階電池模型的等效電路具有兩個RC回路,參見圖5,圖5為本發明實施例提供的二階模型的等效電路示意圖,圖中的R0、R1和R2表示電阻,C1和C2表示電容,R1和C1構成一個RC回路,R2和C2構成(cheng)另(ling)一個RC回路。那(nei)么(me),基于二階模型的等效電(dian)路,電(dian)池的第二開路電(dian)壓通過下述公式二計算(suan)獲(huo)得(de):

OCV=U(t)+U0(t)+U1(t)+U2(t)

其中,OCV表示電池開路電壓,U0(t)表示R0的電壓,即U0(t)=R0*I(t);U1(t)表示R1和C1構成的RC回路的電壓,即U1(t)=R1*I(t);U2(t)表示R2和R2構成的RC回路的電壓,即U2(t)=R2*I(t);U(t)表示等效電路兩端電壓。U(t)和I(t)通過檢測單元101測量獲得,R0、R1、R2、C1和C2是模型參(can)數,其數值是預先(xian)設定的。那(nei)么公式(shi)二可以相應(ying)變化為:

OCV=U(t)+R0*I(t)+R1*I(t)+R2*I(t)

需要說明的是,步驟S306獲得的電池的第二開路電壓值對應于該第一時 間,為了幫助理解本申請上下文,可以用OCV起始來表示。另外,本領域技術人員根據現有技術手段能知曉和理解檢測單元101如何測量獲得U(t)和I(t)。R0、R1、R2、C1和C2的(de)數值可以根(gen)據業務(wu)需(xu)要(yao)設(she)定,也(ye)可以由本領域技(ji)術人員根(gen)據經驗(yan)設(she)定。由于設(she)定方式是(shi)本領域技(ji)術人員所熟知的(de)現有技(ji)術,此處不再(zai)贅述。

步驟S307:數據(ju)(ju)處(chu)理單(dan)元(yuan)103根據(ju)(ju)電(dian)池(chi)(chi)的第一開路(lu)電(dian)壓值或電(dian)池(chi)(chi)的第二開路(lu)電(dian)壓值獲得與第一時間對應的電(dian)池(chi)(chi)SOC值。

數據處理單元103獲得電池(chi)(chi)SOC值的實現(xian)方式(shi)有多種。例如通過(guo)公式(shi)計算獲得電池(chi)(chi)SOC值,具體(ti)來說,電池(chi)(chi)開(kai)路電壓與電池(chi)(chi)SOC之間的對(dui)應關系可以通過(guo)下(xia)述(shu)公式(shi)三(san)體(ti)現(xian):

OCV=a1(SOC)n+a2(SOC)n-1+...+an(SOC)+b

其中,OCV表示電池開路電壓,SOC表示電池電荷狀態,n、a1、a2、an和b是常量參數,其可以根據業務需要設定,也可以由本領域技術人員根據經驗設定,其中n是正整數,例如n取7,結合公式三,舉例來說,電池開路電壓與電池SOC之間的對應關系表達式可以為:OCV=-89.6*(SOC)7+320*(SOC)6-447.7*(SOC)5+307.7*(SOC)4-105.2*(SOC)3+15.3*(SOC)2+0.3444*(SOC)+3.31。由于(yu)設定方式是本領域技(ji)術(shu)人員所熟知的現有技(ji)術(shu),此處(chu)不(bu)再贅述。

再(zai)例如,數據(ju)處理單元103可以通過讀取(qu)預先保(bao)存(cun)在存(cun)儲器104的(de)電(dian)池開路(lu)電(dian)壓與電(dian)池SOC之間的(de)對應(ying)關系信(xin)息來(lai)獲得電(dian)池SOC值,該(gai)對應(ying)關系信(xin)息是在電(dian)池離線狀態下通過多次實(shi)驗(yan)調(diao)節獲得,該(gai)實(shi)驗(yan)調(diao)節方式是本領域技術人員所(suo)熟知的(de)現有技術,此處不再(zai)贅述。

在前述步驟中,根據不同模型算法獲得不同的電池開路電壓值,相應地在本步驟中,根據不同的電池開路電壓值獲得不同的電池SOC值。需要說明的是,步驟S305獲得的電池SOC值對應于該第一時間,為了幫助理解本申請上下文,可以用SOC起始來表示。

步驟S308:檢測單(dan)元101確定在第二(er)時間測量電流(liu)值和電壓值,然后輸出(chu)給控制(zhi)單(dan)元102和數據處理單(dan)元103。

前述步(bu)驟S301先(xian)確(que)定檢測電(dian)池健康狀(zhuang)態(tai)的起始時(shi)(shi)間(jian)(即第一時(shi)(shi)間(jian)),然后步(bu)驟S308確(que)定檢測電(dian)池健康狀(zhuang)態(tai)的終止時(shi)(shi)間(jian)(即第二時(shi)(shi)間(jian)),例如6月1日12點,然后測量獲得對應于該(gai)第二時(shi)(shi)間(jian)的電(dian)流值I(t)和電(dian)壓值U(t)。

步驟S309:控制單(dan)元102判斷(duan)在(zai)第(di)二時間(jian)測量的電流值是否(fou)小于預先設定(ding)的閾值。

步驟(zou)S310:控制單元102在(zai)第二時間測量的電流值(zhi)大(da)于(yu)(yu)或等于(yu)(yu)預先設定的閾值(zhi)的條件下,選擇(ze)基于(yu)(yu)第一模型算法估計電池健康狀態,然后將選擇(ze)結果通過(guo)指令(ling)信息輸出(chu)至(zhi)數據處理單元103。

步(bu)驟S311:數據處(chu)理單元103根據第一模型算法獲得電池的第三開(kai)路(lu)電壓值。

根據公式一計算獲得第三開路電壓值,步驟S311獲得的電池的第三開路電壓值對應于該第二時間,為了幫助理解本申請上下文,可以用OCV終止來表示。

步(bu)驟S312:控制單元102在第(di)二時間測量的(de)電流值小于(yu)預(yu)先設定(ding)的(de)閾值的(de)條件下,選擇基于(yu)第(di)二模型(xing)算法估計電池(chi)健康狀態(tai),然后將選擇結果通過(guo)指令信息(xi)輸(shu)出至數據處理單元103。

步驟S313:數據處理單元103根據第(di)二模(mo)型算法獲得電池的第(di)二開路電壓值。

根據公式二計算獲得第四開路電壓值,步驟S313獲得的電池的第四開路電壓值對應于該第二時間,為了幫助理解本申請上下文,可以用OCV終止來表示。

步驟S314:數(shu)據(ju)處理單(dan)元103根據(ju)電(dian)池的(de)(de)第(di)三開路(lu)電(dian)壓值(zhi)或電(dian)池的(de)(de)第(di)四開路(lu)電(dian)壓值(zhi)獲得(de)與第(di)二(er)時間對應的(de)(de)電(dian)池SOC值(zhi)。

根據公式三或者讀取預先保存在存儲器104的電池開路電壓與電池SOC 之間的對應關系信息來獲得電池SOC值,步驟S314獲得的電池SOC值對應于該第二時間,為了幫助理解本申請上下文,可以用SOC終止來表示。

步驟(zou)S315:數據處理單(dan)元103計(ji)算獲得基于第一(yi)時(shi)(shi)間與(yu)第二時(shi)(shi)間之(zhi)間的表明當前電(dian)池(chi)保持容(rong)量(liang)的第一(yi)電(dian)池(chi)容(rong)量(liang)差(cha)值。

數據處理單元103基于第一時間獲得OCV起始和SOC起始,基于第二時間獲得OCV終止和SOC終止。然后,數據處理單元可以通過多種實現方式獲得對應第一時間的電池容量Q起始和對應第二時間的電池容量Q終止,再根據下述公式四計算獲得第一電池容量差值ΔQ1

ΔQ1=|Q終止-Q起始|

例如,數據處理單元103在獲得OCV起始和OCV終止后,可以根據電池容量與電池開路電壓之間的對應關系獲得Q起始和Q終止。電(dian)(dian)池(chi)容量與電(dian)(dian)池(chi)開路電(dian)(dian)壓之間(jian)的對應關(guan)系可以(yi)通過下述公式(shi)五體現(xian):

Q=d1(OCV)n+d2(OCV)n-1+...+dn(OCV)+g

其中,Q表示電池容量,OCV表示電池開路電壓,當電池開路電壓取OCV起始時,根據公式五計算獲得Q起始;當電池開路電壓取OCV終止時,根據公式五計算獲得Q終止。n、d1、d2、dn和g是常量參數,其可以根據業務需要設定,也可以由本領域技術人員根據經驗設定,并且n是正整數,例如n取5,結合公式六,舉例來說,電池容量與電池開路電壓之間的對應關系表達式可以為:Q=-12.2*(OCV)5+217.2*(OCV)4-1531.4*(OCV)3+5368*(OCV)2-9350.9*(OCV)+6480.1。由(you)于(yu)設(she)定(ding)方式是(shi)本領域技(ji)(ji)術人員所熟知的(de)現有技(ji)(ji)術,此處(chu)不再(zai)贅(zhui)述。

或者,數據處理單元103在獲得OCV起始和OCV終止后,可以通過讀取預先保存在存儲器104的電池容量與電池開路電壓之間的對應關系信息來獲得Q起始和Q終止,該對應關系信息(xi)是在(zai)電池離線狀(zhuang)態下(xia)通過多次實驗擬合獲得,該實驗擬合方式是本領域技術(shu)人員(yuan)所熟知(zhi)的現有技術(shu),此(ci)處(chu)不(bu)再贅述。

再例如,數據處理單元103在獲得SOC起始和SOC終止后,可以根據電池容量 與電池SOC之間的對應關系獲得Q起始和Q終止。電池(chi)容量與電池(chi)SOC之間的(de)對應關系可以通過下(xia)述公式六(liu)體現:

Q=Qf*SOC

其中,Q表示電池容量,SOC表示電池電荷狀態,Qf表示電池出廠時的標稱容量。當電池SOC值取SOC起始時,根據公式六計算獲得Q起始;當電池SOC值取SOC終止時,根據公式六計算獲得Q終止

或者,數據處理單元103在獲得SOC起始和SOC終止后,可以通過讀取預先保存在存儲器104的電池容量與電池SOC之間的對應關系信息來獲得Q起始和Q終止,該(gai)對應關系信息是在電池離線狀態下通過多次實(shi)驗(yan)擬(ni)合(he)獲(huo)得(de),該(gai)實(shi)驗(yan)擬(ni)合(he)方式(shi)是本領域(yu)技術人員(yuan)所(suo)熟知的現(xian)有技術,此處(chu)不再贅述。

步驟(zou)S316:數據(ju)處理單元(yuan)103根據(ju)檢測(ce)單元(yuan)101在第一時間(jian)測(ce)量的電(dian)流值(zhi)和(he)第二時間(jian)測(ce)量的電(dian)流值(zhi),計算獲得表明未(wei)來電(dian)池(chi)保(bao)持(chi)容量的第二電(dian)池(chi)容量差(cha)值(zhi)。

數據處理單元103獲得檢測單元101在第一時間測量的電流值和第二時間測量的電流值,然后根據下述公式七計算獲得表明未來電池保持容量的第二電池容量差值ΔQ2

其中,η為電池的庫侖效率,取值范圍是0<η≤1,可以根據電池的類型設定η的數值。例如,對于鋰離子電池,η可取值為1;對于鉛酸蓄電池、鎳氫或鎳鎘電池,可以在0.9~1之間的設定η的數值。t起始表示第一時間,t終止表示第二時間。根據公式七可知,針對在第一時間測量的電流值至在第二時間測量的電流值進行積分運算獲得表明電池未來性能狀態的ΔQ2

步驟S317,數據處理單元103接收檢測(ce)單元測(ce)量(liang)的電(dian)(dian)池溫度(du)值(zhi),結(jie)合第一電(dian)(dian)池容量(liang)差值(zhi)和第二電(dian)(dian)池容量(liang)差值(zhi),計(ji)算獲得電(dian)(dian)池SOH值(zhi)。

數據處理單元103根(gen)據下述公式八計算獲(huo)得電池SOH值:

<mrow> <mi>S</mi> <mi>O</mi> <mi>H</mi> <mo>=</mo> <msub> <mi>k</mi> <mi>T</mi> </msub> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>&Delta;Q</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mrow> <msub> <mi>&Delta;Q</mi> <mn>1</mn> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>&times;</mo> <mn>100</mn> <mi>%</mi> </mrow>

其中,SOH表示所述電池健康狀態,ΔQ2表示所述第一電池容量差值,ΔQ2表示所述第二電池容量差值,kT為溫度修正系數。電池的溫度影響電池的健康狀態。數據處理單元103可以通過讀取預先保存在存儲器104的電池溫度值與溫度修正系數之間的對應關系信息來獲得kT,該對(dui)應(ying)關系信息的獲得對(dui)于本領域技術人員來說(shuo)是熟知的現有技術,此處不(bu)再贅(zhui)述(shu)。

綜上,本(ben)(ben)發明實(shi)施(shi)例(li)可(ke)以(yi)實(shi)現在(zai)線狀(zhuang)(zhuang)態(tai)下檢測(ce)電(dian)池SOH,及時(shi)準確監(jian)控電(dian)池老化狀(zhuang)(zhuang)況,保(bao)證(zheng)數據(ju)中心設(she)備(bei)、光纖通信設(she)備(bei)、基站等裝(zhuang)置為(wei)負載正常供電(dian),避(bi)免對(dui)業務(wu)產生影響。另外,由于本(ben)(ben)發明實(shi)施(shi)例(li)是基于在(zai)線狀(zhuang)(zhuang)態(tai)進行檢測(ce),所以(yi)相(xiang)比現有技(ji)術的(de)離線狀(zhuang)(zhuang)態(tai)檢測(ce)方法,電(dian)池SOH值較(jiao)為(wei)準確,那么電(dian)池SOH值在(zai)應用時(shi)較(jiao)為(wei)可(ke)靠。所以(yi),根(gen)據(ju)本(ben)(ben)發明實(shi)施(shi)例(li)獲得的(de)電(dian)池SOH值估可(ke)以(yi)被適用于各(ge)種類(lei)型的(de)應用,諸(zhu)如電(dian)池更換時(shi)間的(de)估計,進而有效保(bao)證(zheng)設(she)備(bei)工(gong)作的(de)安全性。

可(ke)選地,在另一實(shi)施例(li)中,控制單(dan)(dan)元102還可(ke)以采用卡爾曼(man)或改(gai)進(jin)的(de)(de)卡爾曼(man)濾波算(suan)法(fa)判斷(duan)數據處(chu)理單(dan)(dan)元103獲得的(de)(de)OCV值和(he)SOC值的(de)(de)準確性。以采用擴展卡爾曼(man)算(suan)法(fa)為例(li),數據處(chu)理單(dan)(dan)元103將獲得的(de)(de)OCV值和(he)SOC值輸出給控制單(dan)(dan)元102,控制單(dan)(dan)元102根據下述公式九對OCV和(he)SOC做相應(ying)的(de)(de)收斂判斷(duan):

Pk=x+(w-x)*(1-e(-k+2)/y)

其中,Pk表示噪(zao)音項;e作為(wei)自然對數(shu)函(han)數(shu)的(de)底數(shu),e取(qu)值(zhi)為(wei)2.718;k與采樣頻(pin)率相(xiang)關,例如采樣頻(pin)率為(wei)1s是,則k取(qu)值(zhi)為(wei)1;x、y和w為(wei)可調參數(shu),其根(gen)據模(mo)型算法的(de)不(bu)同(tong)而取(qu)不(bu)同(tong)的(de)值(zhi),例如對于(yu)二階模(mo)型算法,x取(qu)100,y取(qu)1000,w取(qu)0.1,該(gai)取(qu)值(zhi)對于(yu)本領域(yu)技(ji)術人員來說是所熟知的(de),此處(chu)不(bu)再贅述(shu)。

對于第一時間或第二時間,若Pk小于(yu)系(xi)統(tong)預設值(zhi)時(shi),則控制(zhi)單元102判定OCV和(he)(he)SOC的(de)(de)計(ji)算(suan)已收斂,OCV和(he)(he)SOC的(de)(de)數值(zhi)滿足準確(que)性要求;否則促發檢測單元101在新的(de)(de)時(shi)間重新測量電流和(he)(he)電壓的(de)(de)測量,然后(hou)參(can)照前述步(bu)(bu)驟(zou)(zou)(zou)流程(cheng)(例(li)如(ru)步(bu)(bu)驟(zou)(zou)(zou)S301至(zhi)步(bu)(bu)驟(zou)(zou)(zou)S307,或者步(bu)(bu)驟(zou)(zou)(zou)S308至(zhi)步(bu)(bu)驟(zou)(zou)(zou)S314)實施(shi)對(dui)新的(de)(de)OCV和(he)(he)SOC的(de)(de)計(ji)算(suan)。該(gai)實現方式(shi)能有效保證電池(chi)SOH值(zhi)的(de)(de)準確(que)性。

本領域技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)人員將(jiang)(jiang)認(ren)識到現有技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)已經進步到以(yi)下程度:系(xi)統各方面的硬(ying)件(jian)和(he)軟(ruan)(ruan)件(jian)實施方式之(zhi)間的差別很小,硬(ying)件(jian)或(huo)(huo)軟(ruan)(ruan)件(jian)的使用通常(但不(bu)總是(shi),因為在某些環(huan)境中(zhong)選(xuan)(xuan)擇硬(ying)件(jian)還是(shi)軟(ruan)(ruan)件(jian)變(bian)得(de)很重要(yao))是(shi)一種權衡成本和(he)效率的設計選(xuan)(xuan)擇。本領域技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)人員將(jiang)(jiang)了解存在很多可以(yi)實施本文所(suo)述(shu)的過(guo)(guo)程和(he)/或(huo)(huo)系(xi)統和(he)/或(huo)(huo)其它技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的工(gong)(gong)具(例如(ru),硬(ying)件(jian)、軟(ruan)(ruan)件(jian)和(he)/或(huo)(huo)固件(jian)),并且(qie)優選(xuan)(xuan)工(gong)(gong)具將(jiang)(jiang)隨(sui)著部署過(guo)(guo)程和(he)/或(huo)(huo)系(xi)統和(he)/或(huo)(huo)其它技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)的環(huan)境而(er)變(bian)化。

本(ben)(ben)領(ling)域普(pu)通技術人員應該(gai)了(le)解(jie)本(ben)(ben)申請的(de)(de)(de)(de)所(suo)有(you)或(huo)(huo)部分標的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)可(ke)(ke)(ke)(ke)在結合硬件和(he)/或(huo)(huo)固件的(de)(de)(de)(de)軟件中(zhong)實(shi)施(shi)。例(li)(li)如(ru),本(ben)(ben)文(wen)描(miao)述的(de)(de)(de)(de)標的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)可(ke)(ke)(ke)(ke)在一個或(huo)(huo)多個處理(li)器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)(zhi)行的(de)(de)(de)(de)軟件中(zhong)實(shi)施(shi)。在一項示例(li)(li)性實(shi)施(shi)方式(shi)中(zhong),本(ben)(ben)文(wen)描(miao)述的(de)(de)(de)(de)標的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)可(ke)(ke)(ke)(ke)使用(yong)存(cun)儲有(you)計算機(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)執(zhi)(zhi)(zhi)行指(zhi)令(ling)的(de)(de)(de)(de)非瞬(shun)時(shi)(shi)計算機(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)讀介(jie)(jie)(jie)質實(shi)施(shi),當計算機(ji)處理(li)器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)(zhi)行該(gai)計算機(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)執(zhi)(zhi)(zhi)行指(zhi)令(ling)時(shi)(shi),該(gai)指(zhi)令(ling)控制計算機(ji)執(zhi)(zhi)(zhi)行步驟。適于實(shi)施(shi)本(ben)(ben)文(wen)描(miao)述的(de)(de)(de)(de)標的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)示例(li)(li)計算機(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)讀介(jie)(jie)(jie)質包括非瞬(shun)時(shi)(shi)計算機(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)讀介(jie)(jie)(jie)質,例(li)(li)如(ru)磁盤存(cun)儲器(qi)(qi)設備、芯片存(cun)儲器(qi)(qi)設備、可(ke)(ke)(ke)(ke)編程邏輯(ji)設備和(he)專用(yong)集(ji)成電路。另外,實(shi)施(shi)本(ben)(ben)文(wen)描(miao)述的(de)(de)(de)(de)標的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)計算機(ji)可(ke)(ke)(ke)(ke)讀介(jie)(jie)(jie)質可(ke)(ke)(ke)(ke)位于單個設備或(huo)(huo)計算平(ping)臺上,或(huo)(huo)可(ke)(ke)(ke)(ke)在多個設備或(huo)(huo)計算平(ping)臺上分發。

最后,應了(le)解上述實(shi)施(shi)例僅僅用于闡(chan)釋,并不(bu)限于本(ben)申(shen)請(qing)的技(ji)術方(fang)案。盡(jin)管(guan)參考上述優選實(shi)施(shi)例對本(ben)申(shen)請(qing)進(jin)行詳(xiang)細描述,但是(shi)應了(le)解,所屬領域的技(ji)術人(ren)員可在不(bu)脫(tuo)離本(ben)申(shen)請(qing)和所附(fu)權利要(yao)求書的范圍的情(qing)況下,做出(chu)各種修改、變更或等(deng)同替換。

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