一种储能电池健康度评估方法、装置、介质及设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种储能电池健康度评估方法。通过根据可恢复损失电阻与永久损失电阻及其相对应的损失健康度的函数关系，确定可恢复损失电阻健康度SOH

A method, device, medium and equipment for evaluating the health of energy storage battery

【技术实现步骤摘要】
一种储能电池健康度评估方法、装置、介质及设备


[0001]本专利技术实施例涉及储能电池领域，尤其涉及一种储能电池健康度评估方法、装置、介质及设备。

技术介绍

[0002]目前在锂电池领域，由于其具有能量密度高、环保、寿命长等优点，广泛用于新能源车、电动工具和各种储能应用场景。为了电池的安全使用，需要对锂电池的健康状态实时评估预测和监测，及时将健康状态已经变差的锂电池识别出，进行告警或将其剔除，避免引发安全事故。
[0003]目前对健康状态(State of health，SOH)的评估有多种方法，最常用的是内阻法和剩余容量法。内阻法即是通过检测计算出锂电池当前状态的内阻与其初始内阻比较，用内阻的增加量评估电池的健康状态。剩余容量法即是通过锂电池当前状态的剩余容量与初始容量比较，用容量的损失量评估电池的健康状态。
[0004]而现有的技术方案，无论是内阻法还是容量法亦或是依据这两种基本方法衍生出的误差补偿、神经网络法或大数据法，都有其局限性。内阻法，要求能够准确、即时测量出锂电池的内阻，而锂电池的内阻是有多个部分的内阻的组合，因此很难被测量，所以内阻法的准确度低。剩余容量法的准确度亦取决于容量的测量，而锂电池的容量受多种因素的影响，如充放电倍率、温度、当前SOH等，并且锂电池容量本身亦有一定的随机性，因此容易造成较大随机偏差，产生误报警和判定。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种储能电池健康度评估方法、装置、介质及设备，能够及时反应锂电池的健康状态和健康变差的原因，风险预测的及时度与准确度更高。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种储能电池健康度评估方法，该方法包括：
[0007]根据可恢复损失电阻与永久损失电阻及其相对应的损失健康度的函数关系，确定可恢复损失电阻健康度SOH
a
和永久损失电阻健康度SOH
b
；
[0008]基于所述SOH
a
和SOH
b
，建立储能电池的健康度公式，以评估所述储能电池健康度，其中，所述储能电池的健康度公式为：
[0009]SOH＝μ1SOH
a
+μ2SOH
b (1)；
[0010]其中，μ1、μ2为比例系数。
[0011]可选的，根据可恢复损失电阻与永久损失电阻及其相对应的损失健康度的函数关系，确定SOH
a
和SOH
b
的计算公式为：
[0012]SOH
a
＝R
永久损失(n)
/R
永久损失(EOL) (2)；
[0013]SOH
b
＝R
可恢复损失(n)
/R
可恢复损失(EOL) (3)；
[0014]其中，R
永久损失(n)
为第n次容量损失的内阻，R
永久损失(EOL)
为终止时永久损失的内阻，R
可恢复损失(EOL)
为终止时可恢复容量损失的内阻，R
永久损失(n)
为第n次可恢复容量损失的内阻。
[0015]可选的，R
永久损失(n)
和R
可恢复损失(n)
为循环充放电n次时，基于直流内阻测试与交流阻抗测试的数据结果以及以下公式计算而得：
[0016]△
R
DC
＝R
永久损失
+R
可恢复损失 (4)；
[0017]R
永久损失
＝(
△
R
s
+α
△
R
ct
)/(
△
R
s
+
△
R
ct
+
△
R
w
)*
△
R
DC (5)；
[0018]R
可恢复损失
＝(
△
R
w
+β
△
R
ct
)/(
△
R
s
+
△
R
ct
+
△
R
w
)*
△
R
DC (6)；
[0019]其中，
△
R
DC
为直流内阻DCR增加值、
△
R
s
为欧姆内阻增加值、
△
R
ct
为电化学内阻增加值，以及
△
R
w
为扩散内阻增加值，其中，α+β＝1，α、β分别为
△
R
ct
在永久损失内阻与可恢复损失内阻情况下的分配系数。
[0020]可选的，所述直流内阻测试的数据结果处理过程为：分别在充放电状态下，获取不同荷电状态SOC的直流电阻DCR数据，并构建DCR
‑
SOC拟合曲线；根据所述DCR
‑
SOC拟合曲线，获取DCR数据并作归一化处理，作为DCR初始值；分别在n次循环充放电状态下，获取不同SOC的DCR循环值，并基于所述DCR初始值确定
△
R
DC
。
[0021]可选的，所述交流阻抗测试的数据结果处理过程为：分别在充放电状态下，通过交流阻抗法(例如EIS测试法)，获取不同SOC的欧姆内阻R
s
、电化学内阻R
ct
以及扩散内阻R
w
的拟合曲线，并确定相对应的R
s
初始值、R
ct
初始值以及R
w
初始值；分别在n次循环充放电状态下，获取不同SOC的R
s
循环值、R
ct
循环值以及R
w
循环值，并基于其相对应的初始值确定
△
R
s
、
△
R
ct
以及
△
R
w
。
[0022]可选的，所述方法还包括：按照预设周期，对所述储能电池重新进行充放电操作，以修正在不同SOC情况下的DCR值。
[0023]可选的，所述对所述储能电池重新进行充放电操作，以修正在不同SOC情况下的DCR值，包括：按照预设倍率，将所述储能电池充放电至不同SOC；在静置预设时间后，计算在当前SOC情况下的DCR值，并作为SOC更正值。
[0024]第二方面，本专利技术实施例提供了一种储能电池健康度评估装置，该装置包括：
[0025]损失电阻健康度确定模块，用于根据可恢复损失电阻与永久损失电阻及其相对应的损失健康度的函数关系，确定可恢复损失电阻健康度SOH
a
和永久损失电阻健康度SOH
b
；
[0026]健康度评估模块，用于基于所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能电池健康度评估方法，其特征在于，包括：根据可恢复损失电阻与永久损失电阻及其相对应的损失健康度的函数关系，确定可恢复损失电阻健康度SOH
a
和永久损失电阻健康度SOH
b
；基于所述SOH
a
和SOH
b
，建立储能电池的健康度公式，以评估所述储能电池健康度，其中，所述储能电池的健康度公式为：SOH＝μ1SOH
a
+μ2SOH
b (1)；其中，μ1、μ2为比例系数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据可恢复损失电阻与永久损失电阻及其相对应的损失健康度的函数关系，确定SOH
a
和SOH
b
的计算公式为：SOH
a
＝R
永久损失(n)
/R
永久损失(EOL)
ꢀꢀ
(2)；SOH
b
＝R
可恢复损失(n)
/R
可恢复损失(EOL) (3)；其中，R
永久损失(n)
为第n次容量损失的内阻，R
永久损失(EOL)
为终止时永久损失的内阻，R
可恢复损失(EOL)
为终止时可恢复容量损失的内阻，R
永久损失(n)
为第n次可恢复容量损失的内阻。3.根据权利要求2所述的方法，其中，R
永久损失(n)
和R
可恢复损失(n)
为循环充放电n次时，基于直流内阻测试与交流阻抗测试的数据结果以及以下公式计算而得：
△
R
DC
＝R
永久损失
+R
可恢复损失
ꢀꢀ
(4)；R
永久损失
＝(
△
R
s
+α
△
R
ct
)/(
△
R
s
+
△
R
ct
+
△
R
w
)*
△
R
DC
ꢀꢀ
(5)；R
可恢复损失
＝(
△
R
w
+β
△
R
ct
)/(
△
R
s
+
△
R
ct
+
△
R
w
)*
△
R
DC
ꢀꢀ
(6)；其中，
△
R
DC
为直流内阻DCR增加值、
△
R
s
为欧姆内阻增加值、
△
R
ct
为电化学内阻增加...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚德华，杨泽乾，
申请(专利权)人：傲普上海新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：