动力电池的寿命预估方法、系统及电力储能系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010065481.X (22)申请日 2020.01.20 (71)申请人 蜂巢能源科技有限公司 地址 213200 江苏省常州市金坛区鑫城大 道8899号 (72)发明人 王峰王君生王岩芳 (74)专利代理机构 北京清亦华知识产权代理事 务所(普通合伙) 11201 代理人 白雪静 (51)Int.Cl. G01R 31/392(2019.01) G01R 31/388(2019.01) G01R 31/389(2019.01) G01R 31/00(2006.01) 。

2、(54)发明名称 动力电池的寿命预估方法、 系统及电力储能 系统 (57)摘要 本申请提供了一种动力电池的寿命预估方 法、 系统及电力储能系统。 其中， 动力电池的寿命 预估方法， 包括： 获取所述动力电池的充放电信 息； 根据所述动力电池的充放电信息确定电量变 化值， 其中， 所述电量变化值包括对应于正常充 放电循环的可充电电量变化值、 对应于非正常充 放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力 电池恶化的可充电电量变化值； 根据动力电池当 前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述 动力电池的寿命。 本申请的动力电池的寿命预估 方法， 可以简单方便地识别出动力电池的寿命， 因此， 为动力电池的。

3、评估提供可靠依据。 权利要求书2页 说明书5页 附图2页 CN 111435151 A 2020.07.21 CN 111435151 A 1.一种动力电池的寿命预估方法， 其特征在于， 包括： 获取所述动力电池的充放电信息； 根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值， 其中， 所述电量变化值包括对应于 正常充放电循环的可充电电量变化值、 对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及 对应于动力电池恶化的可充电电量变化值； 根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命。 2.根据权利要求1所述的动力电池的寿命预估方法， 其特征在于， 所述根据所述动力电 池的充放电信息。

4、确定电量变化值， 包括： 根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电 电量变化值； 根据所述动力电池的非正常充放电循环次数， 和对应于所述非正常充放电循环次数的 起始电量、 终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值； 根据所述动力电池的电池健康度、 所述动力电池充满电时的电压、 所述动力电池的内 阻、 所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述 对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。 3.根据权利要求1或2所述的动力电池的寿命预估方法， 其特征在于， 所述根据动力电 池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电。

5、池的寿命， 包括： 将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可 充电电量变化值进行求和， 确定出第一变化值； 如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值， 则确定所述动力电池良好。 4.根据权利要求3所述的动力电池的寿命预估方法， 其特征在于， 所述根据动力电池当 前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命， 还包括： 将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差， 确定出 第二变化值； 如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值， 则确定所述动力电池临近寿命终点。 5.。

6、一种动力电池的寿命预估系统， 其特征在于， 包括： 获取模块， 用于获取所述动力电池的充放电信息； 变化值确定模块， 用于根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值， 其中， 所述电 量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、 对应于非正常充放电循环的可 充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值； 预估模块， 用于根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动力电 池的寿命。 6.根据权利要求5所述的动力电池的寿命预估系统， 其特征在于， 所述变化值确定模块 用于： 根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电 电量变化值； 根据所。

7、述动力电池的非正常充放电循环次数， 和对应于所述非正常充放电循环次数的 权利要求书 1/2 页 2 CN 111435151 A 2 起始电量、 终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值； 根据所述动力电池的电池健康度、 所述动力电池充满电时的电压、 所述动力电池的内 阻、 所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述 对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。 7.根据权利要求5或6所述的动力电池的寿命预估系统， 其特征在于， 所述预估模块用 于： 将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可 充电电量变化值进行求和， 确。

8、定出第一变化值； 如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值， 则确定所述动力电池良好。 8.根据权利要求7所述的动力电池的寿命预估系统， 其特征在于， 所述预估模块还用 于： 将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差， 确定出 第二变化值； 如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值， 则确定所述动力电池临近寿命终点。 9.根据权利要求8所述的动力电池的寿命预估系统， 其特征在于， 还包括： 在确定所述 动力电池临近寿命终点时， 进行提示。 10.一种电力储能系统， 其特征在于， 设置有动力电池和根据权利要。

9、求5-9任一项所述 的动力电池的寿命预估系统。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111435151 A 3 动力电池的寿命预估方法、 系统及电力储能系统 技术领域 0001 本申请涉及储能设备技术领域， 特别涉及一种动力电池的寿命预估方法、 系统及 电力储能系统。 背景技术 0002 相关技术中， 对于如电动汽车或其他储能系统的动力电池的寿命预估方法中， 例 如： 提前预估电池的剩余可用循环次数。 但是受限动力电池的复杂的化学机理以及受到的 诸多因素的影响， 预估的准确性较低。 发明内容 0003 有鉴于此， 本申请旨在提出一种动力电池的寿命预估方法。 该方法可以简单方便 地识别出动力电池的。

10、寿命， 因此， 为动力电池的评估提供可靠依据。 0004 为达到上述目的， 本申请的技术方案是这样实现的： 0005 一种动力电池的寿命预估方法， 包括： 获取所述动力电池的充放电信息； 根据所述 动力电池的充放电信息确定电量变化值， 其中， 所述电量变化值包括对应于正常充放电循 环的可充电电量变化值、 对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对应于动力电 池恶化的可充电电量变化值； 根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所 述动力电池的寿命。 0006 进一步的， 所述根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值， 包括： 根据所述 动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正。

11、常充放电循环的可充电电量变化值； 根 据所述动力电池的非正常充放电循环次数， 和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电 量、 终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值； 根据所述动力电池 的电池健康度、 所述动力电池充满电时的电压、 所述动力电池的内阻、 所述动力电池每次充 放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的 可充电电量变化值。 0007 进一步的， 所述根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动 力电池的寿命， 包括： 将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常 充放电循环的可充电电量变化值进行求和， 确。

12、定出第一变化值； 如果所述动力电池当前的 可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值， 则确定所述动力电池良好。 0008 进一步的， 所述根据动力电池当前的可充放电电量和所述电量变化值预估所述动 力电池的寿命， 还包括： 将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化 值进行做差， 确定出第二变化值； 如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化 值之间的差值小于第二阈值， 则确定所述动力电池临近寿命终点。 0009 本申请的动力电池的寿命预估方法， 可以简单方便地识别出动力电池的寿命， 因 此， 为动力电池的评估提供可靠依据。 0010 本申请的第二个目的在于提出一种。

13、动力电池的寿命预估系统。 该系统可以简单方 说明书 1/5 页 4 CN 111435151 A 4 便地识别出动力电池的寿命， 因此， 为动力电池的评估提供可靠依据。 0011 为达到上述目的， 本申请的技术方案是这样实现的： 0012 一种动力电池的寿命预估系统， 包括： 获取模块， 用于获取所述动力电池的充放电 信息； 变化值确定模块， 用于根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值， 其中， 所述 电量变化值包括对应于正常充放电循环的可充电电量变化值、 对应于非正常充放电循环的 可充电电量变化值以及对应于动力电池恶化的可充电电量变化值； 预估模块， 用于根据动 力电池当前的可充放电电量。

14、和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命。 0013 进一步的， 所述变化值确定模块用于： 根据所述动力电池的正常充放电循环次数 得到所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值； 根据所述动力电池的非正常充放电 循环次数， 和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电量、 终止电量得到所述对应于非 正常充放电循环的可充电电量变化值； 根据所述动力电池的电池健康度、 所述动力电池充 满电时的电压、 所述动力电池的内阻、 所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所 述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。 0014 进一步的， 所述预估模块用于： 将所述对应于正常充放电循环。

15、的可充电电量变化 值和对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值进行求和， 确定出第一变化值； 如果所 述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值， 则确定所述 动力电池良好。 0015 进一步的， 所述预估模块还用于： 将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化 的可充电电量变化值进行做差， 确定出第二变化值； 如果所述动力电池当前的可充放电电 量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值， 则确定所述动力电池临近寿命终点。 0016 进一步的， 还包括： 在确定所述动力电池临近寿命终点时， 进行提示。 0017 所述的动力电池的寿命预估系统与上述的动力电池的寿命预估方法相对。

16、于现有 技术所具有的优势相同， 在此不再赘述。 0018 本申请的第三个目的在于提出一种电力储能系统， 该电力储能系统可以简单方便 地识别出动力电池的寿命， 因此， 为动力电池的评估提供可靠依据。 0019 为达到上述目的， 本申请的技术方案是这样实现的： 0020 一种电力储能系统， 设置有动力电池和根据上述任意一个实施例所述的动力电池 的寿命预估系统。 0021 所述的电力储能系统与上述的动力电池的寿命预估系统相对于现有技术所具有 的优势相同， 在此不再赘述。 附图说明 0022 构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解， 本申请的示意性实 施例及其说明用于解释本申请， 并不构。

17、成对本申请的不当限定。 在附图中： 0023 图1为本申请一个实施例所述的动力电池的寿命预估方法的流程图； 0024 图2为动力电池的可充电电量与充放电循环次数的对应关系图； 0025 图3为本申请一个实施例所述的动力电池的寿命预估系统的结构框图。 说明书 2/5 页 5 CN 111435151 A 5 具体实施方式 0026 需要说明的是， 在不冲突的情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。 0027 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。 0028 图1是根据本申请一个实施例的动力电池的寿命预估方法的流程图。 0029 如图1所示， 根据本申请一个实施例的动力电池。

18、的寿命预估方法， 包括如下步骤： 0030 S101： 获取动力电池的充放电信息。 0031 在本申请的一个实施例中， 动力电池的充放电信息例如包括动力电池的充放电循 环次数、 动力电池的电池健康度、 动力电池充满电时的电压、 动力电池的内阻、 动力电池每 次充放电时的环境平均温度， 其中， 动力电池的充放电循环次数包括正常充放电循环次数 和非正常充放电循环次数。 0032 S102： 根据动力电池的充放电信息确定电量变化值， 其中， 电量变化值包括对应于 正常充放电循环的可充电电量变化值、 对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及 对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。 0033 具体来。

19、说， 动力电池随着充放电循环次数的累加， 可充电电量(当然， 也可以是可 放电电量)会持续衰减， 即： 可充放电电量的变化情况如图2所示。 0034 可充放电电量的变化趋势大致会经历三个阶段， 小幅下降期、 平稳下降期、 迅速跌 落期。 0035 其中， 前期可充放电电量会有小幅的快速下降过程， 之后可充放电电量会进入很 长一个阶段的缓慢下降过程， 最后会出现一个拐点， 拐点后的阶段， 可充放电电量会迅速衰 减。 0036 具体来说， 获取平稳下降期中每一次充放电循环与充放电电量的数据， 其中， 每一 次充放电循环与充放电电量的数据包括： 标准的正常充放电循环数据和非正常充放电循环 数据。 0。

20、037 例如： 根据所述动力电池的正常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环 的可充电电量变化值； 根据所述动力电池的非正常充放电循环次数， 和对应于所述非正常 充放电循环次数的起始电量、 终止电量得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变 化值； 根据所述动力电池的电池健康度、 所述动力电池充满电时的电压、 所述动力电池的内 阻、 所述动力电池每次充放电时的环境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述 对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。 0038 其中， 标准的正常充放电循环数据， 可利用线性回归或线性拟合的方法等， 推出可 充放电电量的平稳下降的速度。 0039 y1kx+b。

21、， 其中， y1为对应于正常充放电循环的可充电电量变化值， x为正常充放 电循环次数。 0040 由于故障或其他异常原因， 可能导致非正常充放电循环的情况， 这种情况会加速 动力电池的老化， 此时， 可考虑非正常充放电的起始电量， 终止电量， 该次非正常充放电循 环处于总循环次数的位置等等。 0041 因此， 有y2 1fe(Cb， Ce， Cc)， 其中， Cb是起始充电电量， Ce是终止电量， Cc是非正 常充放电循环次数， y2为对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值。 说明书 3/5 页 6 CN 111435151 A 6 0042 拐点位置判断： 0043 由于拐点的位置很难提前。

22、预判出来， 并且由于动力电池个体的差异性， 拐点的位 置也可能都不同。 因此， 在本申请的实施例中， 可考虑使用多维逻辑回归的方法， 对拐点的 位置通过概率的形式给出。 通过电池厂家给予的一些经验参数。 考察电池的一些参数， 参数 包括但不限于， soh(电池健康度)， 电池电压， 内阻， 环境温度， 充放电循环次数等。 0044 则， 有y3 2fg(soh， V， R， T， Cc)， 其中， soh是电池健康度， V是电池满充的电压， R 是电池的内阻， T是电池充电过程中的环境温度平均值， Cc是非正常充放电循环次数， y3为 对应于动力电池恶化的可充电电量变化值。 0045 S103。

23、： 根据动力电池当前的可充放电电量和电量变化值预估动力电池的寿命。 0046 例如： 将所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值和对应于非正常充放电 循环的可充电电量变化值进行求和， 确定出第一变化值； 如果所述动力电池当前的可充放 电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一阈值， 则确定所述动力电池良好。 0047 将所述第一变化值和所述对应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差， 确 定出第二变化值； 如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小 于第二阈值， 则确定所述动力电池临近寿命终点。 0048 其中， 第一阈值和第二阈值是误差允许范围， 可以预先标定得到。 0。

24、049 即： 如果yy1+y2， 即： 动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差 值小于第一阈值， 则认为动力电池处于如图2所示的拐点之前， 则说明动力电池良好。 0050 如果yy1+y2-y3， 即： 动力电池当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差 值小于第二阈值， 则认为动力电池处于如图2所示的拐点之后， 则说明动力电池已经进入迅 速衰减期， 动力电池临近寿命终点。 0051 其中， y为检测到的动力电池的当前可充放电电量。 0052 根据本申请实施例的动力电池的寿命预估方法， 可以简单方便地识别出动力电池 的寿命， 因此， 为动力电池的评估提供可靠依据。 0053 图3是。

25、根据本申请一个实施例的动力电池的寿命预估系统的结构框图。 如图3所 示， 根据本申请一个实施例的动力电池的寿命预估系统300， 包括： 获取模块310、 变化值确 定模块320和预估模块330。 0054 其中， 获取模块310用于获取所述动力电池的充放电信息。 变化值确定模块320用 于根据所述动力电池的充放电信息确定电量变化值， 其中， 所述电量变化值包括对应于正 常充放电循环的可充电电量变化值、 对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值以及对 应于动力电池恶化的可充电电量变化值。 预估模块330用于根据动力电池当前的可充放电 电量和所述电量变化值预估所述动力电池的寿命。 0055 在本申。

26、请的一个实施例中， 所述变化值确定模块320用于： 根据所述动力电池的正 常充放电循环次数得到所述对应于正常充放电循环的可充电电量变化值； 根据所述动力电 池的非正常充放电循环次数， 和对应于所述非正常充放电循环次数的起始电量、 终止电量 得到所述对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值； 根据所述动力电池的电池健康 度、 所述动力电池充满电时的电压、 所述动力电池的内阻、 所述动力电池每次充放电时的环 境平均温度以及所述非正常充放电循环次数得到所述对应于动力电池恶化的可充电电量 变化值。 说明书 4/5 页 7 CN 111435151 A 7 0056 在本申请的一个实施例中， 所述预估模。

27、块330用于： 将所述对应于正常充放电循环 的可充电电量变化值和对应于非正常充放电循环的可充电电量变化值进行求和， 确定出第 一变化值； 如果所述动力电池当前的可充放电电量与所述第一变化值之间的差值小于第一 阈值， 则确定所述动力电池良好。 0057 在本申请的一个实施例中， 所述预估模块330还用于： 将所述第一变化值和所述对 应于动力电池恶化的可充电电量变化值进行做差， 确定出第二变化值； 如果所述动力电池 当前的可充放电电量与所述第二变化值之间的差值小于第二阈值， 则确定所述动力电池临 近寿命终点。 0058 在本申请的一个实施例中， 所述预估模块330， 还包括： 在确定所述动力电池临。

28、近 寿命终点时， 进行提示。 0059 根据本申请实施例的动力电池的寿命预估系统， 可以简单方便地识别出动力电池 的寿命， 因此， 为动力电池的评估提供可靠依据。 0060 需要说明的是， 本申请实施例的动力电池的寿命预估系统的具体实现方式与本申 请实施例的动力电池的寿命预估方法的具体实现方式类似， 具体请参见方法部分的描述， 为了减少冗余， 此处不做赘述。 0061 进一步地， 本申请的实施例公开了一种电力储能系统， 设置有动力电池和根据上 述任意一个实施例中的动力电池的寿命预估系统。 该电力储能系统可以简单方便地识别出 动力电池的寿命， 因此， 为动力电池的评估提供可靠依据。 0062 其。

29、中， 电力储能系统应广义理解， 即： 包括有动力电池的系统在广义上均可称为电 力储能系统， 例如： 电动汽车。 0063 另外， 根据本申请实施例的电力储能系统的其它构成以及作用对于本领域的普通 技术人员而言都是已知的， 为了减少冗余， 此处不做赘述。 0064 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已， 并不用以限制本申请， 凡在本申请的精 神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本申请的保护范围之内。 说明书 5/5 页 8 CN 111435151 A 8 图1 图2 说明书附图 1/2 页 9 CN 111435151 A 9 图3 说明书附图 2/2 页 10 CN 111435151 A 10 。