[发明专利]一种基于累计耗损量的充电电池寿命预测方法和装置

说明书

本发明属于充电电池的寿命预测相关技术领域，其公开了一种基于累计耗损量的充电电池寿命预测方法和装置，用以应对充电电池实际使用过程中广泛存在的随机充放电场景。该方法包括以下步骤：（1）获取或估计充电电池的累计耗损量作为当前寿命；（2）获取或估计充电电池的关键性能指标作为当前SOH；（3）获取充电电池的退化模型；（4）根据当前SOH、当前寿命、退化模型以及预设的失效指标，预测充电电池剩余寿命的估计值；现有传统的充电电池寿命预测方法都采用充放电循环的次数来作为寿命，只考虑了理想条件下的充放电过程。在实际应用的随机充放电过程中，采用该寿命指标的预测效果很差。本发明采用充电电池的累计耗损量作为寿命指标，旨在解决充电电池实际使用情况下的寿命预测问题。本发明由于可以直接预测累计耗损量的剩余量，因此更贴近实际。在随机使用的情况下中，相比以充放电循环次数做为寿命的预测方法，本发明精确度的提高可达80%以上。

技术领域

本发明属于充电电池的寿命预测相关技术领域，更具体地，涉及一种基于累计耗损量的充电电池寿命预测方法和装置。

背景技术

随着技术的发展，充电电池所能够应用的领域越来越多。而充电电池在使用过程中性能会逐渐衰减，这会在一定程度上影响的其工作性能。当电池衰减到一定程度时，就无法进行有效的使用了。对电池的寿命状况进行有效的监测和预测可以确保其工作时中的稳定性和安全性，同时也可以合理的安排维护和替换工作。

在现有的充电电池寿命预测方法中，都是以充放电循环次数来作为寿命的。这些传统的充电电池寿命预测方法源自于实验室条件下的充电电池寿命测试。在实验室条件下，不但可以保证充电过程和放电过程是交替进行的，而且可以保证充电过程和放电过程的完整性。因此，采用充放电循环次数作为寿命具有很好的准确性。

但在充电电池实际的使用过程中，其充放电过程是取决于用户使用习惯的。因此，在大多数情况下，充电过程和放电过程都是不连续且不完整的。例如，当用户的充电线发生接触不良现象时，可能会在一天之内产生几十次充放电循环。当采用充放电循环次数来作为寿命时，这种情况会使得预测得到的寿命迅速衰减，但实际的寿命并没有发生大幅的变化。同时，用户使用场景中大量存在的半充半放现象也会对预测准确性产生影响。

显然，在充电电池的实际使用过程中，以充放电循环次数为寿命是不准确且不合理的。

发明内容

发明人在经过大量的分析和研究后发现，以累计耗损量作为寿命非常适用与描述充电电池在随机充放电条件下的退化过程。

鉴于此，本发明公开一种基于累计耗损量的充电电池寿命预测方法，能够对实际使用过程中的充电电池寿命进行准确的预测，从而及时预警，保证使用充电电池使用过程中的安全性。本发明与基于循环次数的方法相比，准确性提升可达80%以上。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于累计耗损量的充电电池寿命预测方法，包括以下步骤：

获取或估计充电电池的累计耗损量作为当前寿命；

获取或估计充电电池的关键性能指标作为当前SOH；

获取充电电池的退化模型；

根据当前SOH、当前寿命、退化模型以及预设的失效指标，预测充电电池剩余寿命的估计值。

在一些实施例中，所述累计耗损量包括累计充电量、累计放电量，累计充放电量等三者中的至少一个；

所述累计耗损量包括累计充电量、累计放电量，累计充放电量等三者中的至少一个的恒定常数倍数学变换；

所述关键性能指标包括最大储电容量、最大储电容量的衰减量、电池内阻、电池内阻的变化量等四者中的至少一个；

所述关键性能指标包括最大储电容量、最大储电容量的衰减量、电池内阻、电池内阻的变化量等四者中的至少一个的恒定常数倍数学变换。

在一些实施例中，所述累计耗损量包括充电电池供耗电设备正常运行所累积的累计工作量，充电电池供汽车正常行驶所累积的累计里程量等两者中的至少一个；