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电芯电性能评估方法、装置、电子设备和存储介质与流程

2022-05-26 21:05:56 来源:中国专利 TAG:


1.本发明实施例涉及电芯性能评估技术领域,尤其涉及一种电芯电性能评估方法、装置、电子设备和存储介质。


背景技术:

2.随着锂离子电池的应用不断发展,电池的性能问题受到了广泛的关注,全方位的测试评价动力电池电芯的性能,显得尤为重要。目前磷酸铁锂电池循环至末期时,电池电性能是未知的。
3.电芯是整个电池最核心的部分,电芯的工作能力正常与否直接与电芯电性能状态有关,电芯循环至寿命末期时,电性能状态优劣也可决定所生产的电芯的优劣。而电芯即将到达循环末期时,电芯能否继续正常工作,现有技术的测试无法评估处于循环寿命末期的电芯性能的优劣,造成大量仍能继续使用的电芯被淘汰替换,导致电芯利用率较低,造成资源严重浪费。


技术实现要素:

4.本发明提供一种电芯电性能评估方法、装置、电子设备和存储介质,评估处于循环寿命末期电芯的电性能优劣程度,判断电芯是否可以继续使用,进而提高电芯的利用率,减少资源浪费。
5.第一方面,本发明实施例提供了一种电芯的电性能评估方法,该方法包括:
6.确定处于循环寿命末期的待测电芯的可用能量;
7.确定所述待测电芯的第一能量效率;
8.确定所述待测电芯的容量与放电电压的对应关系;
9.确定所述待测电芯的放电容量效率和第二能量效率;
10.确定所述待测电芯的充放电效率、容量保持率、能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系;确定所述待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系,以及所述待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系;
11.根据所述可用能量、所述第一能量效率、所述容量与放电电压的对应关系、所述放电容量效率、所述第二能量效率、所述充放电效率、所述容量保持率、所述能量保持率、所述剩余电量百分比与放电电压的对应关系、所述剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系以及所述剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系对所述待测电芯的性能进行评估。
12.可选地,所述确定处于循环寿命末期的待测电芯的可用能量包括:
13.对所述待测电芯以第一设定电流进行循环充放电测试,确定所述可用能量。
14.可选地,所述确定所述电芯的第一能量效率包括:
15.以第二设定电流,将所述待测电芯充电至第一截止条件,再放电至第一截止电压,最后充电至第二截止条件;其中,由第一截止条件放电至第一截止电压的过程中的放电能量为w1,由第一截止电压充电至第二截止条件的过程中的充电能量为w2,第一能量效率=
w1/w2。
16.可选地,所述确定所述待测电芯的容量与放电电压的对应关系包括:
17.在不同剩余电量百分比和不同温度情况下分别对所述待测电芯进行放电,获取所述待测电芯放电数据并根据放电数据确定不同剩余电量百分比和不同温度情况下所述待测电芯的容量与放电电压的对应关系。
18.可选地,所述确定所述待测电芯的放电容量效率和第二能量效率包括:
19.以第三设定电流将所述待测电芯先充电至第二截止电压,再以第三设定电流放电至第三截止电压,再以第四设定电流充电至第四截止电压,再以第三设定电流放电至第五截止电压;其中,由第二截止电压放电至第三截止电压的过程中的放电容量为c0,由第三截止电压充电至第四截止电压的过程中的充电容量为q0,由第四截止电压放电至第五电压的过程中的放电容量为c1,放电能量为q1,放电容量效率=c1/c0,第二能量效率=q1/q0。
20.可选地,所述确定所述待测电芯的充放电效率、容量保持率、能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系包括:
21.在预设温度下以第五设定电流对所述待测电芯进行充电;
22.在不同温度下分别以第五设定电流对所述待测电芯进行放电,得到待测电芯在不同温度下的充放电效率、容量保持率和能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系。
23.可选地,所述确定所述待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系包括:
24.在不同温度下以第六设定电流对所述待测电芯充电至设定剩余电量百分比状态,搁置设定时间后记录充电开路电压,确定所述待测电芯在不同温度下的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系;
25.确定所述待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系包括:在不同温度情况下以第六设定电流对所述待测电芯放电至设定剩余电量百分比状态,搁置设定时间后记录放电开路电压,确定所述待测电芯在不同温度下的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系。
26.第二方面,本发明实施例还提供了一种电芯的电性能评估装置,该装置包括:
27.可用能量确定模块,用于确定处于循环寿命末期的待测电芯的可用能量;
28.第一效率确定模块,用于确定所述待测电芯的第一能量效率;
29.第一对应关系确定模块,用于确定所述待测电芯的容量与放电电压的对应关系;
30.第二效率确定模块,用于确定所述待测电芯的放电容量效率和第二能量效率;
31.第二对应关系确定模块,用于确定所述待测电芯的充放电效率、容量保持率、能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系;
32.第三对应关系确定模块,用于确定所述待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系,以及所述待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系;
33.评估模块,用于根据所述可用能量、所述第一能量效率、所述容量与放电电压的对应关系、所述放电容量效率、所述第二能量效率、所述充放电效率、所述容量保持率、所述能量保持率、所述剩余电量百分比与放电电压的对应关系、所述剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系以及所述剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系对所述待测电芯的
性能进行评估。
34.第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括:
35.一个或多个处理器;
36.存储器,用于存储一个或多个程序;
37.当所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行,使得一个或多个处理器实现如本发明实施例所述的电芯的电性能评估方法。
38.第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例所述的电芯的电性能评估方法。
39.本实施例的技术方案通过根据可用能量、第一能量效率、容量与放电电压的对应关系、放电容量效率、第二能量效率、充放电效率、容量保持率、能量保持率、剩余电量百分比与放电电压的对应关系、剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系以及剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系对待测电芯的性能进行评估。评估开展的一系列测试对eol态电芯的电性能提供了有力证明,通过评估eol态电芯的电性能可以判断电芯能否提供正常的工作能力,解决了现有技术的测试无法评估处于循环寿命末期的电芯性能的优劣,造成大量仍能继续使用的电芯被淘汰替换,导致电芯利用率较低,造成资源严重浪费的问题。本实施例的技术方案可以评估处于循环寿命末期电芯的电性能优劣程度,判断电芯是否可以继续使用,进而提高电芯的利用率,减少资源浪费。
附图说明
40.图1是本发明实施例一提供的一种电芯的电性能评估方法的流程图;
41.图2是本发明实施例一提供的一种容量-电压曲线图;
42.图3是本发明实施例一提供的又一种容量-电压曲线图;
43.图4是本发明实施例一提供的又一种容量-电压曲线图;
44.图5是本发明实施例一提供的又一种容量-电压曲线图;
45.图6是本发明实施例一提供的又一种容量-电压曲线图;
46.图7是本发明实施例一提供的又一种容量-电压曲线图;
47.图8是本发明实施例一提供的一种剩余电量百分比与放电电压曲线图;
48.图9是本发明实施例一提供的又一种剩余电量百分比与放电电压曲线图;
49.图10是本发明实施例一提供的又一种剩余电量百分比与放电电压曲线图;
50.图11是本发明实施例一提供的又一种剩余电量百分比与放电电压曲线图;
51.图12是本发明实施例一提供的又一种剩余电量百分比与放电电压曲线图;
52.图13是本发明实施例一提供的一种剩余电量百分比与充电开路电压的曲线图;
53.图14是本发明实施例一提供的又一种剩余电量百分比与充电开路电压的曲线图;
54.图15是本发明实施例一提供的又一种剩余电量百分比与充电开路电压的曲线图;
55.图16是本发明实施例一提供的一种剩余电量百分比与放电开路电压的曲线图;
56.图17是本发明实施例一提供的又一种剩余电量百分比与放电开路电压的曲线图;
57.图18是本发明实施例一提供的又一种剩余电量百分比与放电开路电压的曲线图;
58.图19是本发明实施例二提供的一种电芯的电性能评估装置的结构示意图;
59.图20是本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
60.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
61.实施例一
62.图1是本发明实施例一提供的一种电芯的电性能评估方法的流程图,本实施例可适用于对待测电芯进行性能评估的情况,该方法可以由本发明实施例提供的电芯的电性能评估装置来执行,该装置可采用软件和/或硬件的方式实现,一般可集成在电子设备中。参考图1,该方法具体包括如下步骤:
63.s110、确定处于循环寿命末期的待测电芯的可用能量。
64.其中,可以对循环寿命末期状态(end of life,eol)的待测电芯进行电压、电流、内阻等测试,通过上述测试确定待测电芯的可用能量。
65.可选地,确定处于循环寿命末期状态的待测电芯的可用能量包括:对待测电芯以第一设定电流进行循环充放电测试,确定可用能量。
66.其中,第一设定电流可以为1c电流,c为电池标称容量(在一定放电条件下,应该放出最低限度的电量)。具体的,待测电芯的可用能量可以在不同温度下进行测试,例如,测试温度可以选用25℃和45℃。在25℃
±
2℃和45℃
±
2℃的条件下,分别以1c恒流恒压将待测电芯充电至截止条件,再以1c将待测电芯放电至截止电压。其中,截止条件是指截止电压可以为3.65v,截止电流可以为0.05c。
67.为了提高待测电芯可用能量的准确度,可以对eol态待测电芯进行多次循环充放电测试,确定待测电芯经过多次循环充放电后的可用能量,可用能量可以包括放电容量和放电能量,可以通过比较放电容量与设定放电容量阈值或放电能量与设定放电能量阈值判断待测电芯在eol态时的可用能量是否符合要求。电芯健康状态(state of health,soh)是指待测电芯当前容量与出厂容量的百分比。一般以80%soh定义电芯的循环寿命末期,但一些特殊情况会有70%soh的需求,因此,本实施例中循环末期循环寿命末期的待测电芯可以为70%soh-80%soh的电芯,且本实施例以70%soh和80%soh两种状态的待测电芯为例进行测试。80%soh及70%soh的待测电芯的数据具体参见表1。
68.表1
[0069][0070]
表1是已达循环寿命末期电芯放电容量与能量数据,从表1中可以看出:当80%soh的待测电芯的放电能量≥588.8wh,70%soh的待测电芯的放电能量≥515.2wh时,表明待测电芯在eol态时的可用能量符合要求。当80%soh的待测电芯的放电容量大于等于第一设定放电容量阈值,70%soh的待测电芯的放电容量大于等于第二设定放电容量阈值时,表明待
测电芯在eol态时的可用能量符合要求。需要说明的是第一设定放电容量阈值和第二设定放电容量阈值可以根据实际需要进行设置。
[0071]
s120、确定待测电芯的第一能量效率。
[0072]
其中,第一能量效率是指在给定的条件下,待测电芯充放电循环中放电能量占充电能量的百分率。对待测电芯进行充电和放电测试,确定待测电芯在充放电过程中的第一能量效率。
[0073]
可选地,确定电芯的第一能量效率包括:以第二设定电流,将待测电芯充电至第一截止条件,再放电至第一截止电压,最后充电至第二截止条件;其中,由第一截止条件放电至第一截止电压的过程中的放电能量为w1,由第一截止电压充电至第二截止条件的过程中的充电能量为w2,第一能量效率=w1/w2。
[0074]
其中,第二设定电流可以为1c电流,第一截止条件可以为电压达到3.65v,第一截止电压可以为2.5v,第二截止条件可以为电压达到3.65v。具体的,本实施例在25℃
±
2℃下进行测试,以1c恒流恒压方式将1#和2#两组待测电芯充电至第一截止条件,再以0.5c方式将1#和2#两组待测电芯放电至第一截止电压,最后以1c恒流方式将1#和2#两组待测电芯充电至第二截止条件,计算待测电芯充放电测试过程中的第一能量效率。示例性地,两组待测电芯的测试如表2所示。
[0075]
表2
[0076]
编号温度soh0.5c放电能量w1/wh1c充电能量w2/wh第一能量效率1#25℃80%595.211626.22995.05%2#25℃80%593.788620.0595.76%
[0077]
从表2中可以看出:当第一能量效率大于93%时,符合电芯电性能评估要求。第一能量效率其值越大,说明待测电芯在充放电过程中自身消耗能量的比例越小,待测电芯的性能越好。
[0078]
s130、确定待测电芯的容量与放电电压的对应关系。
[0079]
可选地,确定待测电芯的容量与放电电压的对应关系包括:在不同剩余电量百分比和不同温度情况下分别对待测电芯进行放电,获取待测电芯放电数据并根据放电数据确定不同剩余电量百分比和不同温度情况下待测电芯的容量与放电电压的对应关系。
[0080]
其中,剩余电量百分比(state of charge,soc)是指当前待测电芯剩余电量与待测电芯充满电时电量的百分比,一般小于30%。在不同剩余电量百分比和不同温度情况下对待测电芯进行恒功率持续放电、恒流持续放电以及恒流脉冲放电并获取放电数据,示例性的,恒功率持续放电的soc比脉冲要低一些,恒功率持续放电和恒流持续放电可以是20%soc,恒流脉冲放电可以是30%soc。根据放电数据制作容量-电压曲线,容量-电压曲线反映出不同剩余电量百分比和不同温度情况下待测电芯的容量与放电电压的对应关系。
[0081]
图2-7是本发明实施例一提供的不同条件下的容量-电压曲线图,参考图2-7,图2-7的纵轴代表电压,横轴代表容量。示例性地,在5℃,20%soc状态下,以1c恒流持续放电方式对1#和2#两组待测电芯进行放电测试,得到的容量-电压曲线如图2所示。在-5℃,30%soc状态下,以2c恒流脉冲放电方式对1#和2#两组待测电芯进行放电测试,得到的容量-电压曲线如图3所示。在20℃,30%soc状态下,以恒功率持续放电方式对1#和2#两组待测电芯进行放电测试,得到的容量-电压曲线如图4所示。在60℃,20%soc状态下,以1c恒流持续放
电方式对1#和2#两组待测电芯进行放电测试,得到的容量-电压曲线如图5所示。在60℃,30%soc状态下,以2c恒流脉冲放电方式对1#和2#两组待测电芯进行放电测试,得到的容量-电压曲线如图6所示。在60℃,30%soc状态下,以恒功率持续放电方式对1#和2#两组待测电芯进行放电测试,得到的容量-电压曲线如图7所示。若待测电芯能完成放电测试过程以及容量-电压曲线趋势没有异常则表明待测电芯的电性能正常。
[0082]
s140、确定待测电芯的放电容量效率和第二能量效率。
[0083]
可选地,确定待测电芯的放电容量效率和第二能量效率包括:以第三设定电流将待测电芯先充电至第二截止电压,再以第三设定电流放电至第三截止电压,再以第四设定电流充电至第四截止电压,再以第三设定电流放电至第五截止电压;其中,由第二截止电压放电至第三截止电压的过程中的放电容量为c0,由第三截止电压充电至第四截止电压的过程中的充电容量为q0,由第四截止电压放电至第五电压的过程中的放电容量为c1,放电能量为q1,放电容量效率=c1/c0,第二能量效率=q1/q0。
[0084]
其中,第三设定电流可以为1c电流;第二截止电压可以为3.65v;第三截止电压可以为2.5v;第四设定电流可以为2c电流;第四截止电压可以为3.65v;第五截止电压可以为2.5v。具体的,本实施例在25℃
±
2℃下进行测试,以1c恒流恒压方式将1#和2#两组待测电芯充电至第二截止电压,再以1c方式将1#和2#两组待测电芯放电至第三截止电压,再以2c方式将1#和2#两组待测电芯充电至第四截止电压,再以2c方式将1#和2#两组待测电芯放电至第五截止电压。最终计算待测电芯的放电容量效率和第二能量效率,待测电芯的测试获得的数据与计算得到的数据具体详见表3。
[0085]
表3
[0086]
编号c0/ahc1/ahq0/whq1/wh放电容量效率第二能量效率1#184.649179.6619.935563.9496.88%90.97%2#185.378177.393610.33557.60996.07%91.36%
[0087]
从表3中可以看出:当放电容量效率和第二能量效率均大于90%时,待测电芯电性能符合要求。
[0088]
s150、确定待测电芯的充放电效率、容量保持率、能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系;确定待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系,以及待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系。
[0089]
可选地,确定待测电芯的充放电效率、容量保持率、能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系包括:在预设温度下以第五设定电流对待测电芯进行充电;在不同温度下分别以第五设定电流对待测电芯进行放电,得到待测电芯在不同温度下的充放电效率、容量保持率和能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系。
[0090]
其中,第五设定电流可以为1c电流。示例性的,在预设温度25℃下,以1c恒流恒压对eol态的1#和2#两组待测电芯进行充电,充电至截止电压3.65v,截止电流0.05c,在55℃、45℃、5℃、0℃以及-20℃下对eol态的1#和2#两组待测电芯进行1c恒流放电,根据测试获得的数据计算待测电芯的充放电效率、容量保持率以及能量保持率,与循环寿命初期(begin of life,bol)状态下的待测电芯的测试数据进行对照,具体数据详见表4。其中,充放电效率=放电容量/充电容量;容量保持率=放电容量/标定容量;能量保持率=放电能量/标定能量。
[0091]
表4
[0092][0093]
从表4中可以看出:当待测电芯的充放电效率大于等于第一预设阈值,容量保持率大于等于第二预设阈值,能量保持率大于等于第三预设阈值时,表明待测电芯放电性能正常。
[0094]
图8-12分别是本发明实施例一提供的55℃、45℃、25℃、0℃和-20℃下1c恒流放电过程中待测电芯剩余电量百分比与放电电压曲线图,参考图8-12,图8-12的纵轴代表电压,横轴代表设定soc。示例性地,在55℃对eol态下的1#和2#两组待测电芯进行1c恒流放电,得到eol态1#和2#的测试数据并与bol态待测电芯的测试数据进行对照,在同一图上绘制出eol态1#和2#以及bol态下待测电芯的剩余电量百分比与放电电压曲线,曲线图如图8所示。45℃下eol态1#和2#以及bol态下待测电芯的剩余电量百分比与放电电压曲线如图9所示;25℃下eol态1#和2#以及bol态下待测电芯的剩余电量百分比与放电电压曲线如图10所示;0℃下eol态1#和2#以及bol态下待测电芯的剩余电量百分比与放电电压曲线如图11所示;-20℃下eol态1#和2#以及bol态下待测电芯的剩余电量百分比与放电电压曲线如图12所示。从图8-12中可以看出待测电芯bol态与eol态的剩余电量百分比与放电电压曲线趋势差异不大,表明待测电芯的电性能正常。
[0095]
需要说明的是若待测电芯的电性能正常,则测试数据应无明显差异,曲线趋势应一致。由于bol态待测电芯的容量与bol态有差异,用剩余电量百分比与放电电压曲线取代容量-电压曲线可以更直观的看出bol态与eol态待测电芯放电的差异。
[0096]
可选地,确定待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系包括:
[0097]
在不同温度下以第六设定电流对待测电芯充电至设定剩余电量百分比状态,搁置设定时间后记录充电开路电压,确定待测电芯在不同温度下的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系;
[0098]
确定待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系包括:在不同温度情况下以第六设定电流对待测电芯放电至设定剩余电量百分比状态,搁置设定时间后记录放电开路电压,确定待测电芯在不同温度下的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系。
[0099]
其中,第六设定电流可以为0.1c电流。具体的,在45℃、25℃以及0℃下,分别以
0.1c电流恒流恒压对eol态的1#和2#两组待测电芯充电至设定剩余电量百分比状态,搁置1h后记录充电开路电压,分别绘制45℃、25℃以及0℃下待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压曲线,然后分别与bol态待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压曲线趋势进行对比。图13-15分别是本发明实施例一提供的45℃、25℃以及0℃下的剩余电量百分比与充电开路电压的曲线图,参考图13-15,图13-15的纵轴代表充电开路电压,横轴代表设定soc。从图13-15中可以看出待测电芯bol态与eol态的剩余电量百分比与充电开路电压曲线趋势一致,表明待测电芯的电性能正常。
[0100]
在45℃、25℃以及0℃下,分别以0.1c电流恒流恒压对eol态的1#和2#两组待测电芯放电至设定剩余电量百分比状态,搁置1h后记录放电开路电压,分别绘制45℃、25℃以及0℃下待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压曲线,然后分别与bol态待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压曲线趋势进行对比。图16-18分别是本发明实施例一提供的45℃、25℃以及0℃下的剩余电量百分比与放电开路电压的曲线图,参考图16-18,图16-18的纵轴代表放电开路电压,横轴代表设定soc。从图16-18中可以看出待测电芯bol态与eol态的剩余电量百分比与放电开路电压曲线趋势一致,表明待测电芯的电性能正常。
[0101]
s160、根据可用能量、第一能量效率、容量与放电电压的对应关系、放电容量效率、第二能量效率、充放电效率、容量保持率、能量保持率、剩余电量百分比与放电电压的对应关系、剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系以及剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系对待测电芯的性能进行评估。
[0102]
具体的,对待测电芯的性能进行评估包括:当80%soh的待测电芯的放电能量≥588.8wh,70%soh的待测电芯的放电能量≥515.2wh时,表明待测电芯在eol态时的可用能量符合要求。当80%soh的待测电芯的放电容量大于等于第一设定放电容量阈值,70%soh的待测电芯的放电容量大于等于第二设定放电容量阈值时,表明待测电芯在eol态时的可用能量符合要求。待测电芯的充放电效率大于等于第一预设阈值,容量保持率大于等于第二预设阈值,能量保持率大于等于第三预设阈值,表明待测电芯放电性能正常。若待测电芯能完成不同温度条件下以及设定soc状态下的放电过程,容量与放电电压曲线趋势没有异常,则表明待测电芯放电性能正常。当待测电芯的放电容量效率和第二能量效率均大于90%时,表明待测电芯的充电性能符合要求。若bol态与eol态的剩余电量百分比与放电电压曲线趋势差异不大,表明待测电芯的电性能正常。若待测电芯bol态与eol态的剩余电量百分比与充电开路电压曲线趋势一致,表明待测电芯的电性能正常。若待测电芯bol态与eol态的剩余电量百分比与放电开路电压曲线趋势一致,表明待测电芯的电性能正常。
[0103]
通过对循环末期电芯的电性能进行测试,对测试结果进行分析评估,用于确认电芯eol态电性能是否可以满足技术要求。本实施例中的测试可以测试电芯的放电能力,也可以评估电芯的电性能状态,若是所有测试全部合格,则说明eol态的电芯可提供正常的工作能力。评估电芯状态能够有效指导技术人员对电芯进行维护,判断电芯剩余可用容量是否能够满足对用电总量的需求,判断各单体电芯、组电芯何时需要进行更换维修。
[0104]
本实施例的技术方案,通过根据可用能量、第一能量效率、容量与放电电压的对应关系、放电容量效率、第二能量效率、充放电效率、容量保持率、能量保持率、剩余电量百分比与放电电压的对应关系、剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系以及剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系对待测电芯的性能进行评估。评估开展的一系列测试对eol
态电芯的电性能提供了有力证明,通过评估eol态电芯的电性能可以判断电芯能否提供正常的工作能力,解决了现有技术的测试无法评估处于循环寿命末期的电芯性能的优劣,造成大量仍能继续使用的电芯被淘汰替换,导致电芯利用率较低,造成资源严重浪费的问题。本实施例的技术方案可以评估处于循环寿命末期电芯的电性能优劣程度,判断电芯是否可以继续使用,进而提高电芯的利用率,减少资源浪费。
[0105]
实施例二
[0106]
图19是本发明实施例二提供的一种电芯的电性能评估装置的结构示意图,参考图19,该装置可以配置于电子设备,该装置包括:
[0107]
可用能量确定模块201,用于确定处于循环寿命末期的待测电芯的可用能量;
[0108]
第一效率确定模块202,用于确定待测电芯的第一能量效率;
[0109]
第一对应关系确定模块203,用于确定待测电芯的容量与放电电压的对应关系;
[0110]
第二效率确定模块204,用于确定待测电芯的放电容量效率和第二能量效率;
[0111]
第二对应关系确定模块205,用于确定待测电芯的充放电效率、容量保持率、能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系;
[0112]
第三对应关系确定模块206,用于确定待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系,以及待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系;
[0113]
评估模块207,用于根据可用能量、第一能量效率、容量与放电电压的对应关系、放电容量效率、第二能量效率、充放电效率、容量保持率、能量保持率、剩余电量百分比与放电电压的对应关系、剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系以及剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系对待测电芯的性能进行评估。
[0114]
上述电芯的电性能评估装置可执行本发明任意实施例所提供的电芯的电性能评估方法,具备执行电芯的电性能评估方法相应的功能模块和有益效果。
[0115]
继续参考图19,可选地,可用能量确定模块201用于确定处于循环寿命末期的待测电芯的可用能量包括:对待测电芯以第一设定电流进行循环充放电测试,确定可用能量。
[0116]
继续参考图19,可选地,第一效率确定模块202,用于确定待测电芯的第一能量效率包括:以第二设定电流,将待测电芯充电至第一截止条件,再放电至第一截止电压,最后充电至第二截止条件;其中,由第一截止条件放电至第一截止电压的过程中的放电能量为w1,由第一截止电压充电至第二截止条件的过程中的充电能量为w2,第一能量效率=w1/w2。
[0117]
继续参考图19,可选地,第一对应关系确定模块203,用于确定待测电芯的容量与放电电压的对应关系包括:在不同剩余电量百分比和不同温度情况下分别对待测电芯进行放电,获取待测电芯放电数据并根据放电数据确定不同剩余电量百分比和不同温度情况下待测电芯的容量与放电电压的对应关系。
[0118]
继续参考图19,可选地,第二效率确定模块204,用于确定待测电芯的放电容量效率和第二能量效率包括:以第三设定电流将待测电芯先充电至第二截止电压,再以第三设定电流放电至第三截止电压,再以第四设定电流充电至第四截止电压,再以第三设定电流放电至第五截止电压;其中,由第二截止电压放电至第三截止电压的过程中的放电容量为c0,由第三截止电压充电至第四截止电压的过程中的充电容量为q0,由第四截止电压放电至第五电压的过程中的放电容量为c1,放电能量为q1,放电容量效率=c1/c0,第二能量效
率=q1/q0。
[0119]
继续参考图19,可选地,第二对应关系确定模块205,用于确定待测电芯的充放电效率、容量保持率、能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系包括:在预设温度下以第五设定电流对待测电芯进行充电;在不同温度下分别以第五设定电流对待测电芯进行放电,得到待测电芯在不同温度下的充放电效率、容量保持率和能量保持率以及剩余电量百分比与放电电压的对应关系。
[0120]
继续参考图19,可选地,第三对应关系确定模块206,用于确定待测电芯的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系包括:在不同温度下以第六设定电流对待测电芯充电至设定剩余电量百分比状态,搁置设定时间后记录充电开路电压,确定待测电芯在不同温度下的剩余电量百分比与充电开路电压的对应关系;
[0121]
第三对应关系确定模块206,还用于确定待测电芯的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系包括:在不同温度情况下以第六设定电流对待测电芯放电至设定剩余电量百分比状态,搁置设定时间后记录放电开路电压,确定待测电芯在不同温度下的剩余电量百分比与放电开路电压的对应关系。
[0122]
实施例三
[0123]
图20是本发明实施例三提供的一种电子设备的结构示意图。图20示出了用于实现本发明实施方式的示例性电子设备12的框图。图20显示的电子设备12仅仅是一个示例,不会对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0124]
如图20所示,电子设备12以通用电子设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于:一个或者多个处理器16,存储器28,连接不同系统组件(包括存储器28和处理器16)的总线18。处理器16包括但不限于ai处理器。
[0125]
总线18表示几类总线结构中的一种或多种,包括存储器总线或者存储器控制器,外围总线,图形加速端口,处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说,这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(isa)总线,微通道体系结构(mac)总线,增强型isa总线、视频电子标准协会(vesa)局域总线以及外围组件互连(pci)总线。
[0126]
电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质,包括易失性和非易失性介质,可移动的和不可移动的介质。
[0127]
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质,例如随机存取存储器(ram)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例,存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图20未显示,通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图20中未示出,可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器,以及对可移动非易失性光盘(例如cd-rom,dvd-rom或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下,每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品,该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块,这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。
[0128]
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40,可以存储在例如存储器28中,这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据,这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模
块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
[0129]
电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信,和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡,调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口22进行。并且,电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(lan),广域网(wan)和/或公共网络,例如因特网)通信。如图所示,网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白,尽管图20未示出,可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块,包括但不限于:微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
[0130]
电子设备12的处理器16通过运行存储在存储器28中的程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,例如实现本发明实施例所提供的电芯的电性能评估方法。
[0131]
实施例四
[0132]
本发明实施例四还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明实施例所提供的电芯的电性能评估方法。
[0133]
本发明实施例的计算机存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0134]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0135]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括——但不限于无线、电线、光缆、rf等等,或者上述的任意合适的组合。
[0136]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c 、ruby、go,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言,以及ai算法的计算机语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0137]
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
再多了解一些

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