CN114355200B 电池许用电流模型的建立方法、装置及电池管理系统 （欣旺达动力科技股份有限公司）

(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN114355200B(65)同一申请的已公布的文献号(73)专利权人欣旺达动力科技股份有限公司地址518107广东省深圳市光明新区公明街道塘家南十八号路欣旺达工业园(72)发明人何永武翟秀梅陈甜戴豪刘瑶俊(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240专利代理师霍文娟G01R31/367(2审查员黄怡琪电池许用电流模型的建立方法、装置及电池管理系统本发明公开了一种电池许用电流模型的建立方法、装置及电池管理系统，电池许用电流模型的建立方法包括：确定电池在预设工况下的开路电压Uc和工作截止电压Ucutoff;根据开路电压工作电流I,计算多个临界内阻R,各个临界内阻R与各个预设工作电流I一一对应；根据电池在预设工况下的内阻变化模型、多个预设工作电流I以及多个临界内阻R,确定多个老化周期，各个临界内阻R与各个老化周期一一对应；根据多个预设工作电流I和与多个预设工作电流I一一对应的多个老化周期，建立电池的许用电流模型。本2确定电池在预设工况下的开路电压Ucv和工作截止电压Ucutoff;根据所述开路电压Ucv、所述工作截止电压Ucutoff以及多个大小不同的预设工作电流I,计算多个临界内阻R,各个所述临界内阻R与各个所述预设工作电流I一一对应；根据所述电池在所述预设工况下的内阻变化模型、多个所述预设工作电流I以及多个所述临界内阻R,确定多个老化周期，各个所述临界内阻R与各个所述老化周期一一对应，所述内阻变化模型表征所述预设工况下的所述老化周期、所述预设工作电流I以及所述临界内阻R之间的关系，所述内阻变化模型包括多个子模型，多个所述子模型与多个所述预设工作电流I一一对应，各个所述子模型均表征所述老化周期和所述临界内阻R之间的关系；根据多个所述预设工作电流I和与多个所述预设工作电流I一一对应的多个所述老化周期，建立所述申池的许用申流模型，所述许用申流模型表征所述老化周期与所述申池的许用电流之间的关系；在根据所述电池在所述预设工况下的内阻变化模型、多个所述预设工作电流I以及多个所述临界内阻R,确定多个老化周期之前，所述电池许用电流模型的建立方法还包括：在所述预设工况下，针对多个老化周期不同的所述电池，均采用多个大小不同的测试电流Ixs进行测试，获取多个测试结束电压Uxs;根据所述开路电压Ucv各个所述测试电流I以及对应于所述测试电流Is的所述测试结束电压Us,计算多个测试结束内阻Rxs;根据多个所述老化周期、多个所述测试电流I以及多个所述测试结束内阻Rx,建立所述内阻变化模型。2.根据权利要求1所述的电池许用电流模型的建立方法，其特征在于，根据多个所述老化周期、多个所述测试电流I以及多个所述测试结束内阻Rxs,建立所述内阻变化模型，包针对各个所述测试电流I,分别对相应的多个所述老化周期和相应的多个所述测试结束内阻Rxs进行数值拟合，得到所述内阻变化模型。3.根据权利要求1所述的电池许用电流模型的建立方法，其特征在于，在针对多个老化周期不同的所述电池，均采用多个大小不同的测试电流Ixs进行测试，获取多个测试结束电压Us之前，所述电池许用电流模型的建立方法还包括：确定所述电池在寿命初始状态下且处于所述预设工况下时的初始许用电流Imx;根据所述初始许用电流I,利用预设计算规则计算得到多个所述测试电流Ixs。4.根据权利要求3所述的电池许用电流模型的建立方法，其特征在于，确定所述电池在寿命初始状态下且处于所述预设工况下时的初始许用电流Iax,包括：在所述预设工况下，采用多个大小不同的预设电流对处于所述寿命初始状态下的所述电池分别进行测试；在采用一个所述预设电流对处于所述寿命初始状态下的所述电池进行测试结束时，若所述电池的工作电压为所述工作截止电压Ucutoff,则确定相应的所述预设电流为所述初始许用电流Iax°5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池许用电流模型的建立方法，其特征在于，所述预设工况包括以下条件中的至少之一：6.根据权利要求1至4中任一项所述的电池许用电流模型的建立方法，其特征在于，所3述许用电流为所述电池放电时的电流，或者，所述许用电流为所述电池充电时的电流。7.一种电池许用电流模型的建立装置，其特征第一确定单元，用于确定电池在预设工况下的开路电压Ucv和工作截止电压Ucutoff;第一计算单元，用于根据所述开路电压Ucv、所述工作截止电压Ucutoff以及多个大小不同的预设工作电流I,计算多个临界内阻R,各个所述临界内阻R与各个所述预设工作电流I一一对应；第二确定单元，用于根据所述电池在所述预设工况下的内阻变化模型、多个所述预设工作电流I以及多个所述临界内阻R,确定多个老化周期，各个所述临界内阻R与各个所述老化周期一一对应，所述内阻变化模型表征所述预设工况下所述老化周期、所述预设工作电流I以及所述临界内阻R之间的关系，所述内阻变化模型包括多个子模型，多个所述子模型与多个所述预设工作电流I一一对应，各个所述子模型均表征所述老化周期和所述临界内阻R之间的关系；第一模型建立单元，用于根据多个所述预设工作电流I和与多个所述预设工作电流I一一对应的多个所述老化周期，建立所述电池的许用电流模型，所述许用电流模型表征所述老化周期与所述电池的许用电流之间的关系；所述装置，还包括：获取单元，用于在所述预设工况下，针对多个老化周期不同的所述电池，均采用多个大小不同的测试电流I进行测试，获取多个测试结束电压Ux;第二计算单元，用于根据所述开路电压Uocv、各个所述测试电流Ix以及对应于所述测试电流Ixs的所述测试结束电压Uxs,计算多个测试结束内阻Rxs;第二模型建立单元，用于根据多个所述老化周期、多个所述测试电流I以及多个所述测试结束内阻Rx,建立所述内阻变化模型。8.一种电池管理系统，包括电池、存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任意一项所述的电池许用电流模型的建立方法。4电池许用电流模型的建立方法、装置及电池技术领域[0001]本发明涉及电池管理领域，具体而言，涉及一种电池许用电流模型的建立方法、装置及电池管理系统。背景技术[0002]随着科技的进步，电池在越来越多的产品中发挥着不可替代的作用，而电池在不同的寿命阶段，其最大放电功率(许用功率)是不同的，实际使用过程中，最大放电功率的获取至关重要，对防止电池过放电和增加电池使用寿命具有重要意义。混动(HEV)和48V系统的新能源汽车被大力推广，进一步推动了动力锂离子电池的快速发展。作为动力来源的电池系统最大放电功率直接决定了电动汽车的输出功率，以满足加速、超车和爬坡等工况，仅有对电池的最大放电功率进行有效地把控，才能更合理地确定电动[0004]在特定的放电条件下，可根据许用电流来估算许用功率，因此，如何准确地获取电池在寿命周期的各个阶段的许用电流，成为了重要的问题。现有技术中，无法对电池在各个老化周期下的许用电流进行准确地预测，从而导致电池健康管理效果不佳。[0005]针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决[0006]在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解。因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在已知的现有技术。发明内容[0007]本发明实施例提供了一种电池许用电流模型的建立方法、装置及电池管理系统，以至少解决现有技术中无法对电池在各个老化周期下的许用电流进行准确地预测的问题。[0008]为了实现上述目的，根据本发明实施例的第一个方面，提供了一种电池许用电流模型的建立方法，包括：确定电池在预设工况下的开路电压Ucv和工作截止电压Ucutoff;根据开路电压Uocv、工作截止电压Ucutoff以及多个大小不同的预设工作电流I,计算多个临界内阻R,各个临界内阻R与各个预设工作电流I一一对应；根据电池在预设工况下的内阻变化模型、多个预设工作电流I以及多个临界内阻R,确定多个老化周期，各个临界内阻R与各个老化周期一一对应，内阻变化模型表征预设工况下的老化周期、预设工作电流I以及临界内阻R之间的关系；根据多个预设工作电流I和与多个预设工作电流I一一对应的多个老化周期，建立电池的许用电流模型，许用电流模型表征老化周期与电池的许用电流之间的关系。[0009]进一步地，内阻变化模型包括多个子模型，多个子模型与多个预设工作电流I一一对应，各个子模型均表征老化周期和临界内阻R之间的关系。[0010]进一步地，根据开路电压Ucv、工作截止电压Ucutoff以及多个大小不同的预设工作5电压Uxs,计算多个测试结束内阻Rxs;根据多个老化周期、在寿命初始状态下且处于预设工况下时的初始许用电流Imax;根据初始许用电流Imax,利用预设计算规则计算得到多个测试电流Ixs。流I,计算多个临界内阻R,各个临界内阻R与各个预设工作电流I一一对应；第二确定单元，用于根据电池在预设工况下的内阻变化模型、多个预设工作电流I以及多个临界内阻R,确设工作电流I和与多个预设工作电流I一一对应的多个老化周期，建立电池的许用电流模6池许用电流模型的建立方法。[0021]根据本发明实施例的第四个方面，提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的电池许用电流模型的建立方法。[0022]根据本发明实施例的第五个方面，提供了一种电池管理系统，包括电池、存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的电池许用电流模型的建立方法。[0023]应用本发明的技术方案的电池许用电流模型的建立方法包括：确定电池在预设工个大小不同的预设工作电流I,计算多个临界内阻R,各个临界内阻R与各个预设工作电流I一一对应；根据电池在预设工况下的内阻变化模型、多个预设工作电流I以及多个临界内阻R,确定多个老化周期，各个临界内阻R与各个老化周期一一对应，内阻变化模型表征预设工况下的老化周期、预设工作电流I以及临界内阻R之间的关系；根据多个预设工作电流I和与多个预设工作电流I一一对应的多个老化周期，建立电池的许用电流模型，许用电流模型表征老化周期与电池的许用电流之间的关系。通过确定电池在预设工况下的开路电压Ucv和工作截止电压Ucutoff,结合多个不同大小的预设工作电流I可以对应地计算出多个临界内阻R,即电池在预设工况下以各个预设工作电流I工作到截止状态，此时，各个预设工作电流I即为相应预设工况下电池在多个不同的老化周期下的许用电流。而根据内阻变化模型，可以确定出各个预设工作电流I对应的老化周期，进而可以根据多个预设电流I和相应的多个老化周期建立电池的许用电流模型。利用电池的许用电流模型，能够对不同的老化周期的许用电流进行准确且方便的预测，解决了现有技术中无法对电池在各个老化周期下的许用电流进行准确地预测的问题。附图说明[0024]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：[0025]图1是根据本发明的电池许用电流模型的建立方法的一种可选的实施例的流程示意图；[0027]图3是根据本发明的电池许用电流模型的建立方法的一种可选的实施例的内阻变化模型的示意图。具体实施方式[0028]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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。[0029]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范7[0036]步骤S108,根据多个预设工作电流I和与多个预设工作电流I一一对应的多个老化同的预设工作电流I,计算多个临界内阻R,各个临界内阻R与各个预设工作电流I一一对应；根据电池在预设工况下的内阻变化模型、多个预设工作电流I以及多个临界内阻R,确定多期与电池的许用电流之间的关系。通过确定电池在预设工况下的开路电压Ucv和工作截止电压Ucutoff,结合多个不同大小的预设工作电流I可以对应地计算出多个临界内阻R,即电8应，各个子模型均表征老化周期和临界内阻R之间的关系。[0039]也就是说，内阻变化模型根据预设工作电流I的不同，划分为多个子模型，各个子模型均表征相应的预设工作电流I下，老化周期与临界内阻R关系。[0040]如图3所示，在本实施例中，内阻变化模型包括多个函数，各个函数一一对应于各个预设工作电流I、I₂、I₃……I,每个函数表征相应的预设工作电流I下电池的内阻与老化[0041]内阻变化模型的具体形式可以多种多样，例如其可以是线性模型、指数模型、先线性后指数模型或者其组合等，在本实施例中，内阻变化模型为先线性后指数模型的形式，R判断需要依据具体电池类型及实际内阻增长确定。在一个更具体的实施例中，经过x天存储老化、脉冲脉冲电流250A、脉冲时长为10s,内阻变化模型为R(x,250A,10s)=0.0009x+[0042]根据开路电压Uoc、工作截止电压Ucutoff以及多个大小不同的预设工作电流I,计算多个临界内阻R,包括：根据公式,计算各个临界内阻R。[0043]具体地，在根据电池在预设工况下的内阻变化模型、多个预设工作电流I以及多个临界内阻R,确定多个老化周期之前，电池许用电流模型的建立方法还包括：在预设工况下，针对多个老化周期不同的电池，均采用多个大小不同的测试电流I进行测试，获取多个测试结束电压Uxs;根据开路电压Uc、各个测试电流Ixs以及对应于测试电流I的测试结束电压Uxs,计算多个测试结束内阻Rxs;根据多个老化周期、多个测试电流Is以及多个测试结束内阻Rx,建立内阻变化模型。[0044]在本实施例中，电池许用电流模型的建立方法还包括了内阻变化模型的建立步骤，通过针对多个老化周期不同的电池，均采用多个测试电流I进行测试，根据测试结果计算出每个测试电流Is对应的测试结束内阻Rx,进而可以结合多个老化周期、多个所述测试电流Ixs以及多个测试结束内阻Rx,建立所述内阻变化模型，方便后续电池许用电流模型建立过程的使用。[0045]根据开路电压U₀cv各个测试电流I以及对应于测试电流I的测试结束电压Uxs,计算多个测试结束内阻Rxs,包括：根据公式,计算各个测试结束内阻Rxs。[0046]具体地，根据多个老化周期、多个测试电流Ixs以及多个测试结束内阻Rs,建立内阻变化模型，包括：针对各个测试电流Is,分别对相应的多个老化周期和相应的多个测试结[0047]在本实施例中，针对每个测试电流Is分别采用数值拟合的方式来确定多个老化周期与多个测试结束内阻Rxs之间的关系，从而使得内阻变化模型能够清楚且准确地表征预设工况下的老化周期、预设工作电流I以及临界内阻R之间的关系。[0048]具体地，在针对多个老化周期不同的电池，均采用多个大小不同的测试电流Ixs进行测试，获取多个测试结束电压Ux之前，电池许用电流模型的建立方法还包括：确定电池在寿命初始状态下且处于预设工况下时的初始许用电流Imax;根据初始许用电流Imax,利用预设计算规则计算得到多个测试电流Is。9许用电流Ima,能够更方便地根据电池老化规律来确定各个测试电流Ix,有利于提高样本采的方式是：应用多个大小不同的预设电流对寿命初始状态的电池状态时对应的初始许用电流Ima,这种采用试电流的方式来确定初始许用电流Ima,具有操定圈数或能量吞吐量后存储至EOL状态),老化条件包括：温度(-30℃到100℃)、SOC(0-电流I,计算多个临界内阻R,各个临界内阻R与各个预设工作电流I一一对应；第二确定单元用于根据开路电压Uocv、各个测试电流Ixs以及对应于测试电流I的测试结束电压Uxs,计算多个测试结束内阻Rs;第二模型建立单元用于根据多个老化周期、多个测试电流I以及多个测试结束内阻Rx,建立内阻变化模型。[0059]第二计算单元用于：根据公,计算各个测试结束内阻Rx。[0060]具体地，第二模型建立单元用于：针对各个测试电流Ixs,分别对相应的多个老化周期和相应的多个测试结束内阻R进行数值拟合，得到内阻变化模型。[0061]电池许用电流模型的建立装置还包括第三确定单元和第三计算单元：第三确定单元用于在针对多个老化周期不同的电池，均采用多个大小不同的测试电流Ix进行测试，获取多个测试结束电压Uxs之前，确定电池在寿命初始状态下且处于预设工况下时的初始许用电流Imax;第三计算单元用于根据初始许用电流Iax,利用预设计算规则计算得到多个测试[0062]具体地，第三确定单元包括测试模块和确定模块：测试模块用于在预设工况下，采用多个大小不同的预设电流对处于寿命初始状态下的电池分别进行测试；确定模块用于在采用一个预设电流对处于寿命初始状态下的电池进行测试结束时，若电池的工作电压为工作截止电压Ucutoff,则确定相应的预设电流为初始许用电流Imx。[0063]老化周期表征以下至少之一：存储天数、充放电循环次数、能量吞吐量、容量保持[0064]预设工况包括以下条件中的至少之一：预设工作设工作电流。[0065]在具体实施时，许用电流可以为电池放电时的电流，或者，许用电流也可以为电池充电时的电流。[0066]另外，本发明的实施例还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行上述的电池许用电流模型的建立方法。[0067]再次，本发明的实施例还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的电池许用电流模型的建立方法。[0068]最后，本发明的实施例还提供了一种电池管理系统，包括电池、存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的电池许用电流模型的建立方法。[0069]上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。而且，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。[0070]在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。[0071]在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术