1.本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池健康度的確定方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)：

2.當(dāng)今隨著電子技術(shù)和新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的機(jī)電設(shè)備或新能源系統(tǒng)均依賴于電池作為驅(qū)動(dòng)。而對(duì)于電池健康程度的衡量，現(xiàn)階段整個(gè)行業(yè)還沒(méi)有統(tǒng)一認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，常見(jiàn)的衡量方式是觀察電池經(jīng)過(guò)充電所能達(dá)到的最大剩余電量值。例如現(xiàn)有新能源汽車在銷售時(shí)，主機(jī)廠通常提供以年限或者總里程數(shù)擇一確定的電池健康度保證服務(wù)；如提供8年或12萬(wàn)公里，以先到者為準(zhǔn)保證電池健康度不小于80％的質(zhì)保服務(wù)，但各主機(jī)廠對(duì)于80％的具體定義則莫衷一是，從而為新能源汽車銷售數(shù)年后可能的電池質(zhì)保相關(guān)糾紛埋下了隱患，同時(shí)也會(huì)打擊用戶購(gòu)買使用新能源車輛的積極性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

3.本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于電池健康度缺乏統(tǒng)一、可靠的確定標(biāo)準(zhǔn)的缺陷，提供一種電池健康度的確定方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。
4.本發(fā)明是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)解決上述技術(shù)問(wèn)題：
5.本發(fā)明提供了一種電池健康度的確定方法，包括步驟：
6.獲取電池在目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓；
7.分別計(jì)算相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值；
8.根據(jù)充電效率峰值確定所述電池的健康度；其中，所述充電效率峰值為所有所述比值中的最大值；
9.其中，所述目標(biāo)充電過(guò)程跨越了從沒(méi)電到滿電的完整充電過(guò)程中的充電效率峰值。
10.較佳地，所述根據(jù)充電效率峰值確定所述電池的健康度的步驟具體包括：
11.根據(jù)所述電池初始若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值和所述電池最近若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值，確定所述充電效率峰值的衰減度；
12.根據(jù)所述充電效率峰值的衰減度，確定所述電池的健康度。
13.較佳地，所述根據(jù)所述充電效率峰值的衰減度，確定所述電池的健康度的步驟包括：
14.根據(jù)若干所述充電效率峰值的衰減度，確定所述電池的衰減參數(shù)；
15.根據(jù)所述衰減參數(shù)，獲取所述電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的預(yù)期衰減度；
16.根據(jù)所述預(yù)期衰減度，確定所述電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程后的健康度。
17.較佳地，確定所述充電效率峰值的衰減度的步驟包括：
18.獲取第一均值；所述第一均值為所述電池前若干次充電過(guò)程中的充電效率峰值的均值；
19.獲取第二均值；所述第二均值為所述電池最近若干次充電過(guò)程中的充電效率峰值的均值；
20.根據(jù)所述第一均值和所述第二均值的比值確定所述充電效率峰值的衰減度。
21.較佳地，所述獲取電池在目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓的步驟包括：
22.在電池進(jìn)行充電的過(guò)程中，每隔預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)記錄一次剩余電量以及充電電壓；
23.獲取所述目標(biāo)充電過(guò)程中記錄的所有剩余電量以及充電電壓。
24.本發(fā)明還提供了一種電池健康度的確定系統(tǒng)，包括：
25.獲取模塊，用于獲取電池在目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓；
26.計(jì)算模塊，用于分別計(jì)算相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值；
27.確定模塊，用于根據(jù)充電效率峰值確定所述電池的健康度；其中，所述充電效率峰值為所有所述比值中的最大值；
28.其中，所述目標(biāo)充電過(guò)程跨越了從沒(méi)電到滿電的完整充電過(guò)程中的充電效率峰值。
29.較佳地，所述確定模塊包括：
30.第一確定單元，用于根據(jù)所述電池初始若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值和所述電池最近若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值，確定所述充電效率峰值的衰減度；
31.第二確定單元，用于根據(jù)所述充電效率峰值的衰減度，確定所述電池的健康度。
32.較佳地，所述第二確定單元包括：
33.第一確定子單元，用于根據(jù)若干所述充電效率峰值的衰減度，確定所述電池的衰減參數(shù)；
34.第二確定子單元，用于根據(jù)所述衰減參數(shù)，獲取所述電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的預(yù)期衰減度；
35.第三確定子單元，用于根據(jù)所述預(yù)期衰減度，確定所述電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程后的健康度。
36.較佳地，所述第一確定單元包括：
37.第一均值子單元，用于獲取第一均值；所述第一均值為所述電池前若干次充電過(guò)程中的充電效率峰值的均值；
38.第二均值子單元，用于獲取第二均值；所述第二均值為所述電池最近若干次充電過(guò)程中的充電效率峰值的均值；
39.均值計(jì)算子單元，用于根據(jù)所述第一均值和所述第二均值的比值確定所述充電效率峰值的衰減度。
40.較佳地，所述獲取模塊包括：
41.記錄單元，用于在電池進(jìn)行充電的過(guò)程中，每隔預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)記錄一次剩余電量以及充電電壓；
42.獲取單元，用于獲取所述目標(biāo)充電過(guò)程中記錄的所有剩余電量以及充電電壓。
43.本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處
理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的電池健康度的確定方法。
44.本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述的電池健康度的確定方法。
45.本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于，本發(fā)明提供的電池健康度的確定方法及系統(tǒng)、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，通過(guò)對(duì)電池的目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，得到電池的充電效率峰值，進(jìn)而確定電池的健康度，相比于僅通過(guò)查看最大剩余電量值，具有更高的準(zhǔn)確度和科學(xué)性，有利于統(tǒng)一用戶和銷售方對(duì)于電池健康度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，避免因此而導(dǎo)致的糾紛，同時(shí)也提升了用戶對(duì)新能源車輛的信任度和購(gòu)車欲望。此外，通過(guò)對(duì)充電效率峰值的衰減度進(jìn)行分析并預(yù)測(cè)，完善了目前電池評(píng)價(jià)領(lǐng)域中對(duì)電池未來(lái)健康度預(yù)警的空白。
附圖說(shuō)明
46.圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1的電池健康度的確定方法的流程示意圖。
47.圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2的電池健康度的確定系統(tǒng)的模塊示意圖。
48.圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
49.下面通過(guò)實(shí)施例的方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
50.實(shí)施例1
51.參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例具體提供了一種電池健康度的確定方法，包括步驟：
52.s1.獲取電池在目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓；
53.s2.分別計(jì)算相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值；
54.s3.根據(jù)充電效率峰值確定電池的健康度；其中，充電效率峰值為所有比值中的最大值；
55.其中，目標(biāo)充電過(guò)程跨越了從沒(méi)電到滿電的完整充電過(guò)程中的充電效率峰值。
56.為了更好地描述本發(fā)明，以下以電動(dòng)車輛的電池為例進(jìn)行具體說(shuō)明，當(dāng)然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以知曉，本發(fā)明并不因此受到任何限定。
57.步驟s1獲取電池在目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓，對(duì)于上述數(shù)據(jù)的采集，可以通過(guò)電池所在車輛中的obd(on
?
board diagnostics，車載自動(dòng)診斷)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，采集到充電過(guò)程中的電流、電壓、剩余電量(state of charge，動(dòng)力電池荷電狀態(tài)，簡(jiǎn)稱為soc)值等參數(shù)，為觀察、分析電池健康度提供可靠數(shù)據(jù)來(lái)源。
58.具體地，步驟s1首先按照時(shí)間序列獲取單體電池若干充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的充電電壓v和剩余電量(soc)值。
59.較佳地，將充電電壓v增加，以及剩余電量從初始值小于15％并增加至大于55％的終止值的每段過(guò)程視為一次目標(biāo)充電過(guò)程，并且，在存在多次采集過(guò)程的情況下，可進(jìn)一步為該目標(biāo)充電過(guò)程添加序號(hào)n。
60.基于上述發(fā)明人的大量基于實(shí)際車況下驗(yàn)證得到的結(jié)果，對(duì)于上述數(shù)據(jù)的采集應(yīng)盡量覆蓋電池正常充電(即非快充)階段的數(shù)據(jù)，并覆蓋soc值從15％(或以下)充到55％(或以上)的階段。且基于ica(incremental capacity analysis，容量增量)微分法對(duì)于電池活性狀態(tài)的分析結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，應(yīng)盡量在最高充電溫度25攝氏度以下進(jìn)行上述的充電過(guò)程和數(shù)據(jù)采集，從而能夠保證整個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程跨越電池從沒(méi)電到滿電的完整充電過(guò)程中的充電效率峰值(通常大約出現(xiàn)在充電電壓為3.62v，或soc值為40％左右對(duì)應(yīng)的充電時(shí)刻)。同時(shí)，也有利于減少采集數(shù)據(jù)受外界環(huán)境的影響。
61.步驟s2分別計(jì)算相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值。具體地，根據(jù)發(fā)明人對(duì)多款純電動(dòng)新能源乘用汽車的多組實(shí)驗(yàn)得到的海量充電數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在一次完整的目標(biāo)充電過(guò)程中，充電電壓值不斷上升，電池的soc值也不斷上升。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，soc值的增長(zhǎng)速率在每次完整的目標(biāo)充電過(guò)程中先變大后變小。
62.若將充電效率值(即電池充電的ic值)定義為soc值對(duì)充電電壓v的導(dǎo)數(shù)，則對(duì)于第k個(gè)電池的第n次目標(biāo)充電過(guò)程，充電電壓為v時(shí)的ic值為：
63.上述公式中，求得導(dǎo)數(shù)的意義在于，ic值作為同等的增量充電電壓下帶來(lái)的增量電量，其能夠用于表征電池健康度。并且，為了進(jìn)一步佐證上述觀點(diǎn)，發(fā)明人基于實(shí)際車況驗(yàn)證ic峰值隨充電次數(shù)的增加而衰減的規(guī)律。經(jīng)過(guò)測(cè)試了超過(guò)500輛車輛，觀測(cè)到隨著里程增加，各車輛的電池在目標(biāo)充電過(guò)程中的ic峰值逐漸減小，并且在車輛行駛里程數(shù)為60000公里之前呈線性遞減關(guān)系，在車輛行駛里程數(shù)達(dá)到60000公里后則遞減關(guān)系趨緩。這也證明了，電池的ic值對(duì)于電池健康度有著較好的表征置信度和參考精度，具有合理性和可推廣性。
64.基于上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于任一次目標(biāo)充電過(guò)程，步驟s2分別計(jì)算相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值(即ic值)。
65.如上所述，對(duì)于第k個(gè)電池的第n次目標(biāo)充電過(guò)程，充電電壓為v時(shí)的ic值為：因此，對(duì)于具體某個(gè)電池的某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程，基于該求導(dǎo)的原理，可以利用數(shù)值方法，通過(guò)獲取相鄰時(shí)刻的充電電壓v和剩余電量soc的增量比值，確定對(duì)應(yīng)的ic值：
66.ic
k
(n,v)＝ic(v)＝dsoc/dv＝(soc(t+1)
?
soc(t))/(v(t+1)
?
v(t))。
67.可以理解，為了得到更為準(zhǔn)確的結(jié)果，可以將上述公式中表征充電時(shí)刻的t+1和t之間設(shè)置盡量短的時(shí)間間隔，例如1秒，從而獲得秒級(jí)精度的結(jié)果。為了獲得上述的分析數(shù)據(jù)，在一種較佳的實(shí)施方式中，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)采集步驟s1包括：在電池進(jìn)行充電的過(guò)程中，每隔預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)記錄一次剩余電量以及充電電壓；獲取目標(biāo)充電過(guò)程中記錄的所有剩余電量以及充電電壓。
68.本實(shí)施方式在電池的充電過(guò)程中，根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)長(zhǎng)確定若干個(gè)充電時(shí)刻，并記錄每個(gè)充電時(shí)刻的兩兩對(duì)應(yīng)的soc值和充電電壓v，并最終得到整個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程中的所有相關(guān)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，以便基于各個(gè)相鄰時(shí)刻進(jìn)行上述計(jì)算，確定各個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的ic值。
69.步驟s3根據(jù)得到的充電效率峰值確定電池的健康度，充電效率峰值(即ic峰值)為所有上述相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值中的最大值，
根據(jù)發(fā)明人多次的真實(shí)測(cè)試結(jié)果，顯示若干同規(guī)格的電池在上述條件下得到的ic值的峰值疊加于同一區(qū)間，即表明該ic峰值能夠較好地體現(xiàn)電池的健康度及其變化趨勢(shì)。
70.在一種較佳的實(shí)施方式中，步驟s3包括：
71.根據(jù)電池初始若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值和電池最近若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值，確定充電效率峰值的衰減度；
72.根據(jù)充電效率峰值的衰減度，確定電池的健康度。
73.本實(shí)施方式中，在獲得每個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的ic峰值的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步挖掘各個(gè)不同的目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的ic峰值之間的聯(lián)系。前者(某一ic峰值)可以作為電池健康度的一個(gè)直接指標(biāo)；而后者(多個(gè)ic峰值)進(jìn)一步反應(yīng)電池健康度的變化趨勢(shì)，從而作為評(píng)估電池健康狀態(tài)的一個(gè)間接指標(biāo)。原因在于，正常情況下，電池的健康度必然會(huì)隨著充電次數(shù)的增加呈現(xiàn)一個(gè)衰減的過(guò)程。發(fā)明人在多次實(shí)驗(yàn)中也觀察到對(duì)于同款車，每一次完整充電帶來(lái)的可行駛里程比較近似，而隨著充電循環(huán)次數(shù)的增長(zhǎng)，電池的ic峰值會(huì)呈現(xiàn)一種衰退的趨勢(shì)，因此可以認(rèn)為電池健康度是累計(jì)充電次數(shù)和行駛里程的單調(diào)遞減函數(shù)，即電池的衰減度可以用來(lái)表征電池的健康度。
74.為了更清晰地體現(xiàn)這種衰減的趨勢(shì)，可以對(duì)電池初始目標(biāo)充電過(guò)程和最近目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值進(jìn)行比較來(lái)確定充電效率峰值的衰減度。不過(guò)，為了避免單次充電過(guò)程中采集數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，保證得到的結(jié)果具有較高的置信度，因此在上述方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑處理，即將電池初始若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值和電池最近若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值分別作為一個(gè)整體進(jìn)行分析。
75.較佳地，可以獲取電池前若干次充電過(guò)程中的充電效率峰值的均值作為第一均值；獲取電池最近若干次充電過(guò)程中的充電效率峰值的均值作為第二均值；并根據(jù)第一均值和第二均值的比值確定充電效率峰值的衰減度。
76.具體地，例如，以電池前5次充電的ic峰值的平均值作為第一均值，即初始電池健康度ic(1)，并以最近5次充電的ic峰值的平均值作為第二均值，即當(dāng)前ic峰值的估計(jì)值ic(t)。從而將當(dāng)前ic值的衰減度定義為d(t)＝ic(t)/ic(1)，以此表示當(dāng)前電池健康度的一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)。
77.在一種較佳的實(shí)施方式中，上述根據(jù)充電效率峰值的衰減度確定電池的健康度的步驟包括：
78.根據(jù)若干充電效率峰值的衰減度，確定電池的衰減參數(shù)；
79.根據(jù)衰減參數(shù)，獲取電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的預(yù)期衰減度；
80.根據(jù)預(yù)期衰減度，確定電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程后的健康度。
81.基于發(fā)明人上述對(duì)于隨著充電循環(huán)次數(shù)的增長(zhǎng)，電池的ic峰值呈現(xiàn)衰退趨勢(shì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本實(shí)施方式提供了一種電池健康度的預(yù)測(cè)方式，具體用于通過(guò)基于電池的ic峰值的衰減度來(lái)預(yù)測(cè)電池健康度的變化趨勢(shì)和未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的ic峰值的預(yù)期衰減度，進(jìn)而得到電池預(yù)期的健康度。
82.具體地，如上所述，通過(guò)采集的歷史充電電流、充電電壓和soc值及對(duì)應(yīng)時(shí)間序列，可以根據(jù)上述的衰減度定義，得到若干個(gè)ic至的衰減度。以上述當(dāng)前ic值的衰減度的取得過(guò)程d(t)＝ic(t)/ic(1)為例進(jìn)一步說(shuō)明，在取得d(t)之后，例如又在另一個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程后通過(guò)同樣的方法取得了d(t+1)＝ic(t+1)/ic(1)；或根據(jù)同樣原理得到的若干其他的衰
減度。從而可以根據(jù)若干個(gè)衰減度，結(jié)合每個(gè)衰減度對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列進(jìn)行擬合獲取衰減參數(shù)；較佳地，擬合的方法包括但不限于利用最小二乘法差分算法進(jìn)行擬合。最小二乘法差分算法又稱最小平方法，是一種通過(guò)最小化誤差的平方和尋找數(shù)據(jù)最佳函數(shù)匹配的數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)，能夠較為簡(jiǎn)便和準(zhǔn)確地求得未知數(shù)據(jù)，并使這些數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間誤差的平方和為最?。辉诒緦?shí)施方式中，即基于d(t+1)
?
d(t)＝u*d(t)對(duì)衰減系數(shù)u進(jìn)行擬合，當(dāng)然，基于上述設(shè)定，其中t為第6次到第t次之間的目標(biāo)充電過(guò)程。
83.根據(jù)得到的衰減系數(shù)u，能夠進(jìn)一步獲取電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的預(yù)期衰減度?？梢岳斫?，若某位電池(或設(shè)置有該電池的車輛)的使用者對(duì)于電池的充電習(xí)慣保持不變，例如保持每個(gè)月平均充電次數(shù)都為m次，則n個(gè)月后也就是在第t+n*m次目標(biāo)充電過(guò)程后，電池ic峰值的預(yù)期衰減度為：
84.d(t+n*m)＝d(t)*exp(
?
u*n*m)，即n月后電池的預(yù)期衰減度，其中，衰減參數(shù)通過(guò)基于指數(shù)函數(shù)的最小二乘法差分算法獲得。基于上述結(jié)果，可以理解，該預(yù)期衰減度可以用來(lái)確定電池當(dāng)時(shí)的健康度。
85.本實(shí)施例提供的電池健康度的確定方法，通過(guò)對(duì)電池的目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，得到電池的充電效率峰值，進(jìn)而確定電池的健康度，相比于僅通過(guò)查看最大剩余電量值，具有更高的準(zhǔn)確度和科學(xué)性，有利于統(tǒng)一用戶和銷售方對(duì)于電池健康度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，避免因此而導(dǎo)致的糾紛，同時(shí)也提升了用戶對(duì)新能源車輛的信任度和購(gòu)車欲望。本實(shí)施例的電池健康度確定方法不僅克服了現(xiàn)有新能源汽車電池健康度的檢測(cè)困境，還基于客觀采集的電池?cái)?shù)據(jù)挖掘秒級(jí)因子隨著充電次數(shù)變化呈現(xiàn)的特征規(guī)律，填補(bǔ)了電池健康度預(yù)測(cè)領(lǐng)域的空白。
86.實(shí)施例2
87.參見(jiàn)圖2，本實(shí)施例具體提供了一種電池健康度的確定系統(tǒng)，包括：
88.獲取模塊1，用于獲取電池在目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓；
89.計(jì)算模塊2，用于分別計(jì)算相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值；
90.確定模塊3，用于根據(jù)充電效率峰值確定電池的健康度；其中，充電效率峰值為所有比值中的最大值；
91.其中，目標(biāo)充電過(guò)程跨越了從沒(méi)電到滿電的完整充電過(guò)程中的充電效率峰值。
92.為了更好地描述本發(fā)明，以下以電動(dòng)車輛的電池為例進(jìn)行具體說(shuō)明，當(dāng)然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以知曉，本發(fā)明并不因此受到任何限定。
93.獲取模塊1獲取電池在目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓，對(duì)于上述數(shù)據(jù)的采集，可以通過(guò)電池所在車輛中的obd系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，采集到充電過(guò)程中的電流、電壓、剩余電量值等參數(shù)，為觀察、分析電池健康度提供可靠數(shù)據(jù)來(lái)源。
94.具體地，獲取模塊1首先按照時(shí)間序列獲取單體電池若干充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的充電電壓v和剩余電量(soc)值。
95.較佳地，將充電電壓v增加，以及剩余電量從初始值小于15％并增加至大于55％的終止值的每段過(guò)程視為一次目標(biāo)充電過(guò)程，當(dāng)然，存在多次采集過(guò)程的情況下，可進(jìn)一步為該目標(biāo)充電過(guò)程添加序號(hào)n。
96.基于上述發(fā)明人的大量基于實(shí)際車況下驗(yàn)證得到的結(jié)果，對(duì)于上述數(shù)據(jù)的采集應(yīng)盡量覆蓋電池正常充電(即非快充)階段的數(shù)據(jù)，并覆蓋soc值從15％(或以下)充到55％(或以上)的階段。且基于ica微分法對(duì)于電池活性狀態(tài)的分析結(jié)果，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，應(yīng)盡量在最高充電溫度25攝氏度以下進(jìn)行上述的充電過(guò)程和數(shù)據(jù)采集，從而能夠保證整個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程跨越電池從沒(méi)電到滿電的完整充電過(guò)程中的充電效率峰值(通常大約出現(xiàn)在充電電壓為3.62v，或soc值為40％左右對(duì)應(yīng)的充電時(shí)刻)。同時(shí)，也有利于減少采集數(shù)據(jù)受外界環(huán)境的影響。
97.計(jì)算模塊2分別計(jì)算相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值。具體地，根據(jù)發(fā)明人對(duì)多款純電動(dòng)新能源乘用汽車的多組實(shí)驗(yàn)得到的海量充電數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在一次完整的目標(biāo)充電過(guò)程中，充電電壓值不斷上升，電池的soc值也不斷上升。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，soc值的增長(zhǎng)速率在每次完整的目標(biāo)充電過(guò)程中先變大后變小。
98.若將充電效率值(即電池充電的ic值)定義為soc值對(duì)充電電壓v的導(dǎo)數(shù)，則對(duì)于第k個(gè)電池的第n次目標(biāo)充電過(guò)程，充電電壓為v時(shí)的ic值為：
99.上述公式中，求得導(dǎo)數(shù)的意義在于，ic值作為同等的增量充電電壓下帶來(lái)的增量電量，其能夠用于表征電池健康度。并且，為了進(jìn)一步佐證上述觀點(diǎn)，發(fā)明人基于實(shí)際車況驗(yàn)證ic峰值隨充電次數(shù)的增加而衰減的規(guī)律。經(jīng)過(guò)測(cè)試了超過(guò)500輛車輛，觀測(cè)到隨著里程增加，各車輛的電池在目標(biāo)充電過(guò)程中的ic峰值逐漸減小，并且在車輛行駛里程數(shù)為60000公里之前呈線性遞減關(guān)系，在車輛行駛里程數(shù)達(dá)到60000公里后則遞減關(guān)系趨緩。這也證明了，電池的ic值對(duì)于電池健康度有著較好的表征置信度和參考精度，具有合理性和可推廣性。
100.基于上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)于任一次目標(biāo)充電過(guò)程，計(jì)算模塊2分別計(jì)算相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值(即ic值)。如上所述，對(duì)于第k個(gè)電池的第n次目標(biāo)充電過(guò)程，充電電壓為v時(shí)的ic值為：因此，對(duì)于具體某個(gè)電池的某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程，基于該求導(dǎo)的原理，可以利用數(shù)值方法，通過(guò)獲取相鄰時(shí)刻的充電電壓v和剩余電量soc的增量比值，確定對(duì)應(yīng)的ic值：
101.ic
k
(n,v)＝ic(v)＝dsoc/dv＝(soc(t+1)
?
soc(t))/(v(t+1)
?
v(t))。
102.可以理解，為了得到更為準(zhǔn)確的結(jié)果，可以將上述公式中表征充電時(shí)刻的t+1和t之間設(shè)置盡量短的時(shí)間間隔，例如1秒，從而獲得秒級(jí)精度的結(jié)果。為了獲得上述的分析數(shù)據(jù)，在一種較佳的實(shí)施方式中，獲取模塊1包括：
103.記錄單元11，用于在電池進(jìn)行充電的過(guò)程中，每隔預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)記錄一次剩余電量以及充電電壓；
104.獲取單元12，用于獲取目標(biāo)充電過(guò)程中記錄的所有剩余電量以及充電電壓。
105.本實(shí)施方式在電池的充電過(guò)程中，根據(jù)預(yù)設(shè)的時(shí)長(zhǎng)確定若干個(gè)充電時(shí)刻，并記錄每個(gè)充電時(shí)刻的兩兩對(duì)應(yīng)的soc值和充電電壓v，并最終得到整個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程中的所有相關(guān)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，以便基于各個(gè)相鄰時(shí)刻進(jìn)行上述計(jì)算，確定各個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的ic值。
106.確定模塊3根據(jù)得到的充電效率峰值確定電池的健康度，充電效率峰值(即ic峰值)為所有上述相鄰充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量的增量與充電電壓的增量之間的比值中的最
大值，根據(jù)發(fā)明人多次的真實(shí)測(cè)試結(jié)果，顯示若干同規(guī)格的電池在上述條件下得到的ic值的峰值疊加于同一區(qū)間，即表明該ic峰值能夠較好地體現(xiàn)電池的健康度及其變化趨勢(shì)。
107.在一種較佳的實(shí)施方式中，確定模塊3包括：
108.第一確定單元301，用于根據(jù)電池初始若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值和電池最近若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值，確定充電效率峰值的衰減度；
109.第二確定單元32，用于根據(jù)充電效率峰值的衰減度，確定電池的健康度。本實(shí)施方式中，在獲得每個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的ic峰值的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步挖掘各個(gè)不同的目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的ic峰值之間的聯(lián)系。前者(某一ic峰值)可以作為電池健康度的一個(gè)直接指標(biāo)；而后者(多個(gè)ic峰值)進(jìn)一步反應(yīng)電池健康度的變化趨勢(shì)，從而作為評(píng)估電池健康狀態(tài)的一個(gè)間接指標(biāo)。原因在于，正常情況下，電池的健康度必然會(huì)隨著充電次數(shù)的增加呈現(xiàn)一個(gè)衰減的過(guò)程。發(fā)明人在多次實(shí)驗(yàn)中也觀察到對(duì)于同款車，每一次完整充電帶來(lái)的可行駛里程比較近似，而隨著充電循環(huán)次數(shù)的增長(zhǎng)，電池的ic峰值會(huì)呈現(xiàn)一種衰退的趨勢(shì)，因此可以認(rèn)為電池健康度是累計(jì)充電次數(shù)和行駛里程的單調(diào)遞減函數(shù)，即電池的衰減度可以用來(lái)表征電池的健康度。
110.為了更清晰地體現(xiàn)這種衰減的趨勢(shì)，可以對(duì)電池初始目標(biāo)充電過(guò)程和最近目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值進(jìn)行比較來(lái)確定充電效率峰值的衰減度。不過(guò)，為了避免單次充電過(guò)程中采集數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定性，保證得到的結(jié)果具有較高的置信度，因此在上述方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)平滑處理，即將電池初始若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值和電池最近若干次目標(biāo)充電過(guò)程中的充電效率峰值分別作為一個(gè)整體進(jìn)行分析。
111.較佳地，第一確定單元301包括：
112.第一均值子單元311，用于獲取電池前若干次充電過(guò)程中的充電效率峰值的均值作為第一均值；
113.第二均值子單元312，用于獲取電池最近若干次充電過(guò)程中的充電效率峰值的均值作為第二均值；
114.均值計(jì)算子單元313，用于根據(jù)第一均值和第二均值的比值確定充電效率峰值的衰減度。
115.具體地，例如，以電池前5次充電的ic峰值的平均值作為第一均值，即初始電池健康度ic(1)，并以最近5次充電的ic峰值的平均值作為第二均值，即當(dāng)前ic峰值的估計(jì)值ic(t)。從而將當(dāng)前ic值的衰減度定義為d(t)＝ic(t)/ic(1)，以此表示當(dāng)前電池健康度的一個(gè)檢測(cè)指標(biāo)。
116.在一種較佳的實(shí)施方式中，第二確定單元32包括：
117.第一確定子單元321，用于根據(jù)若干充電效率峰值的衰減度，確定電池的衰減參數(shù)；
118.第二確定子單元322，用于根據(jù)衰減參數(shù)，獲取電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的預(yù)期衰減度；
119.第三確定子單元323，用于根據(jù)預(yù)期衰減度，確定電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程后的健康度。
120.基于發(fā)明人上述對(duì)于隨著充電循環(huán)次數(shù)的增長(zhǎng)，電池的ic峰值呈現(xiàn)衰退趨勢(shì)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，本實(shí)施方式提供了一種電池健康度的預(yù)測(cè)方式，具體用于通過(guò)基于電池的ic峰值
的衰減度來(lái)預(yù)測(cè)電池健康度的變化趨勢(shì)和未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的ic峰值的預(yù)期衰減度，進(jìn)而得到電池預(yù)期的健康度。
121.具體地，如上所述，通過(guò)采集的歷史充電電流、充電電壓和soc值及對(duì)應(yīng)時(shí)間序列，可以根據(jù)上述的衰減度定義，得到若干個(gè)ic至的衰減度。以上述當(dāng)前ic值的衰減度的取得過(guò)程d(t)＝ic(t)/ic(1)為例進(jìn)一步說(shuō)明，在取得d(t)之后，例如又在另一個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程后通過(guò)同樣的方法取得了d(t+1)＝ic(t+1)/ic(1)；或根據(jù)同樣原理得到的若干其他的衰減度。從而可以根據(jù)若干個(gè)衰減度，結(jié)合每個(gè)衰減度對(duì)應(yīng)的時(shí)間序列進(jìn)行擬合獲取衰減參數(shù)；較佳地，擬合的方法包括但不限于利用最小二乘法差分算法進(jìn)行擬合。最小二乘法差分算法又稱最小平方法，是一種通過(guò)最小化誤差的平方和尋找數(shù)據(jù)最佳函數(shù)匹配的數(shù)學(xué)優(yōu)化技術(shù)，能夠較為簡(jiǎn)便和準(zhǔn)確地求得未知數(shù)據(jù)，并使這些數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)之間誤差的平方和為最??；在本實(shí)施方式中，即基于d(t+1)
?
d(t)＝u*d(t)對(duì)衰減系數(shù)u進(jìn)行擬合，當(dāng)然，基于上述設(shè)定，其中t為第6次到第t次之間的目標(biāo)充電過(guò)程。
122.根據(jù)得到的衰減系數(shù)u，能夠進(jìn)一步獲取電池未來(lái)某個(gè)目標(biāo)充電過(guò)程對(duì)應(yīng)的預(yù)期衰減度?？梢岳斫?，若某位電池(或設(shè)置有該電池的車輛)的使用者對(duì)于電池的充電習(xí)慣保持不變，例如保持每個(gè)月平均充電次數(shù)都為m次，則n個(gè)月后也就是在第t+n*m次目標(biāo)充電過(guò)程后，電池ic峰值的預(yù)期衰減度為：
123.d(t+n*m)＝d(t)*exp(
?
u*n*m)，即n月后電池的預(yù)期衰減度，其中，衰減參數(shù)通過(guò)基于指數(shù)函數(shù)的最小二乘法差分算法獲得?；谏鲜鼋Y(jié)果，可以理解，該預(yù)期衰減度可以用來(lái)確定電池當(dāng)時(shí)的健康度。
124.本實(shí)施例提供的電池健康度的確定系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)電池的目標(biāo)充電過(guò)程中多個(gè)充電時(shí)刻對(duì)應(yīng)的剩余電量以及充電電壓的變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，得到電池的充電效率峰值，進(jìn)而確定電池的健康度，相比于僅通過(guò)查看最大剩余電量值，具有更高的準(zhǔn)確度和科學(xué)性，有利于統(tǒng)一用戶和銷售方對(duì)于電池健康度的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，避免因此而導(dǎo)致的糾紛，同時(shí)也提升了用戶對(duì)新能源車輛的信任度和購(gòu)車欲望。本實(shí)施例的電池健康度確定方法不僅克服了現(xiàn)有新能源汽車電池健康度的檢測(cè)困境，還基于客觀采集的電池?cái)?shù)據(jù)挖掘秒級(jí)因子隨著充電次數(shù)變化呈現(xiàn)的特征規(guī)律，填補(bǔ)了電池健康度預(yù)測(cè)領(lǐng)域的空白。
125.實(shí)施例3
126.圖3為本發(fā)明實(shí)施例3提供的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。電子設(shè)備包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，處理器執(zhí)行程序時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)施例1中的電池健康度的確定方法。圖3顯示的電子設(shè)備30僅僅是一個(gè)示例，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的功能和使用范圍帶來(lái)任何限制。
127.如圖3所示，電子設(shè)備30可以以通用計(jì)算設(shè)備的形式表現(xiàn)，例如其可以為服務(wù)器設(shè)備。電子設(shè)備30的組件可以包括但不限于：上述至少一個(gè)處理器31、上述至少一個(gè)存儲(chǔ)器32、連接不同系統(tǒng)組件(包括存儲(chǔ)器32和處理器31)的總線33。
128.總線33包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。
129.存儲(chǔ)器32可以包括易失性存儲(chǔ)器，例如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)321和/或高速緩存存儲(chǔ)器322，還可以進(jìn)一步包括只讀存儲(chǔ)器(rom)323。
130.存儲(chǔ)器32還可以包括具有一組(至少一個(gè))程序模塊324的程序/實(shí)用工具325，這樣的程序模塊324包括但不限于：操作系統(tǒng)、一個(gè)或者多個(gè)應(yīng)用程序、其它程序模塊以及程
序數(shù)據(jù)，這些示例中的每一個(gè)或某種組合中可能包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)。
131.處理器31通過(guò)運(yùn)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器32中的計(jì)算機(jī)程序，從而執(zhí)行各種功能應(yīng)用以及數(shù)據(jù)處理，例如本發(fā)明實(shí)施例1中的電池健康度的確定方法。
132.電子設(shè)備30也可以與一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備34(例如鍵盤、指向設(shè)備等)通信。這種通信可以通過(guò)輸入/輸出(i/o)接口35進(jìn)行。并且，模型生成的設(shè)備30還可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)適配器36與一個(gè)或者多個(gè)網(wǎng)絡(luò)(例如局域網(wǎng)(lan)，廣域網(wǎng)(wan)和/或公共網(wǎng)絡(luò)，例如因特網(wǎng))通信。如圖3所示，網(wǎng)絡(luò)適配器36通過(guò)總線33與模型生成的設(shè)備30的其它模塊通信。應(yīng)當(dāng)明白，盡管圖中未示出，可以結(jié)合模型生成的設(shè)備30使用其它硬件和/或軟件模塊，包括但不限于：微代碼、設(shè)備驅(qū)動(dòng)器、冗余處理器、外部磁盤驅(qū)動(dòng)陣列、raid(磁盤陣列)系統(tǒng)、磁帶驅(qū)動(dòng)器以及數(shù)據(jù)備份存儲(chǔ)系統(tǒng)等。
133.應(yīng)當(dāng)注意，盡管在上文詳細(xì)描述中提及了電子設(shè)備的若干單元/模塊或子單元/模塊，但是這種劃分僅僅是示例性的并非強(qiáng)制性的。實(shí)際上，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，上文描述的兩個(gè)或更多單元/模塊的特征和功能可以在一個(gè)單元/模塊中具體化。反之，上文描述的一個(gè)單元/模塊的特征和功能可以進(jìn)一步劃分為由多個(gè)單元/模塊來(lái)具體化。
134.實(shí)施例4
135.本實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)施例1中的電池健康度的確定方法中的步驟。
136.其中，可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以采用的更具體可以包括但不限于：便攜式盤、硬盤、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、可擦拭可編程只讀存儲(chǔ)器、光存儲(chǔ)器件、磁存儲(chǔ)器件或上述的任意合適的組合。
137.在可能的實(shí)施方式中，本發(fā)明還可以實(shí)現(xiàn)為一種程序產(chǎn)品的形式，其包括程序代碼，當(dāng)程序產(chǎn)品在終端設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，程序代碼用于使終端設(shè)備執(zhí)行實(shí)現(xiàn)實(shí)施例1中的電池健康度的確定方法中的步驟。
138.其中，可以以一種或多種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的任意組合來(lái)編寫用于執(zhí)行本發(fā)明的程序代碼，程序代碼可以完全地在用戶設(shè)備上執(zhí)行、部分地在用戶設(shè)備上執(zhí)行、作為一個(gè)獨(dú)立的軟件包執(zhí)行、部分在用戶設(shè)備上部分在遠(yuǎn)程設(shè)備上執(zhí)行或完全在遠(yuǎn)程設(shè)備上執(zhí)行。
139.雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這僅是舉例說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書(shū)限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

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電池健康檢測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)
電池健康度狀態(tài)的檢測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì).pdf

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