一种电池状态的检测方法及系统与流程

本发明涉及电池检测，具体为一种电池状态的检测方法及系统。

背景技术：

1、目前，电池已被许多可再生能源系统用作能量存储设备，并大规模应用于新能源汽车，如新能源汽车以大规模的使用锂离子电池作为动力来源。作为电池系统的关键参数之一，准确的电池状态，如电池荷电状态(soc)、电池健康状态(soh)或电池剩余能量(soe)能帮助bms(batterymanagementsystem，电池管理系统)更好地进行能量管理，其变化直接影响电池的使用性能、可靠性及安全性。

2、然而现有技术不便针对电池的容量损失率确定出电池的健康状态，存在检测速度较慢，检测准确性不高的问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电池状态的检测方法及系统，解决了现有技术不便针对电池的容量损失率确定出电池的健康状态，存在检测速度较慢，检测准确性不高的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电池状态的检测方法，包括以下步骤：获取电池的实际峰参量偏差数据集；基于确定的实际峰参量偏差数据集获取偏差匹配指数，通过获取的偏差匹配指数确定电池实际容量损失率；基于电池实际容量损失率确定电池状态。

3、进一步地，所述获取电池的实际峰参量偏差数据集，包括：对电池进行多次充放电测试，获取每次充放电测试的阻抗数据并进行预处理；基于drt算法对每次充放电测试的阻抗数据进行数据分析，得到每次充放电测试的阻抗数据对应的drt谱图；确定每个drt谱图中的各个峰的峰参量；基于每个drt谱图中的各个峰的峰参量获取电池的实际峰参量偏差数据集。

4、进一步地，所述基于每个drt谱图中的各个峰的峰参量获取电池的实际峰参量偏差数据集，包括：对每个drt谱图中的各个峰的峰参量进行均值处理，得到各个峰的峰参量均值；将各个峰的峰参量均值与电池对应的各个峰的参考峰参量进行做差，得到各个峰的峰参量偏差，将各个峰的峰参量偏差记为实际峰参量偏差数据集。

5、进一步地，对每次充放电测试的阻抗数据进行预处理，包括去除噪声、数据平滑和插值处理。

6、进一步地，所述基于确定的实际峰参量偏差数据集获取偏差匹配指数，通过获取的偏差匹配指数确定电池实际容量损失率，包括：将确定的实际峰参量偏差数据集与数据库中存储的各个匹配峰参量偏差数据集进行比对分析，得到偏差匹配指数；将偏差匹配指数按照从小到大的顺序进行配列，获取最小的偏差匹配指数对应的匹配峰参量偏差数据集；基于建立的匹配峰参量偏差数据集-电池容量损失率映射关系获取最小的偏差匹配指数对应的匹配峰参量偏差数据集对应的电池实际容量损失率。

7、进一步地，所述偏差匹配指数的计算公式如下：

8、

9、式中，pcz为偏差匹配指数，i为实际峰参量偏差数据集中实际峰参量偏差的编号，i＝1,2,3,…,n，n为实际峰参量偏差数据集中实际峰参量偏差的总个数,j为匹配峰参量偏差数据集的编号,j＝1,2,3,…,m，m为匹配峰参量偏差数据集的总个数，xsi为实际峰参量偏差数据集中第i个实际峰参量偏差，xpji为第j个匹配峰参量偏差数据集中的第i个匹配峰参量偏差。

10、进一步地，所述匹配峰参量偏差数据集-电池容量损失率映射关系的建立过程如下：获取历史电池各参定电池容量损失率对应的峰参量历史偏差数据集，每个所述参定电池容量损失率对应多组峰参量历史偏差数据集；对各参定电池容量损失率进行聚类分析，获得若干聚类后参定电池容量损失率，建立聚类后参定电池容量损失率-峰参量历史偏差数据集的映射关系；对每个聚类后参定电池容量损失率对应的峰参量历史偏差数据集进行均值处理，得到每个聚类后参定电池容量损失率对应的均值处理后的峰参量历史偏差均值数据集；将每个聚类后参定电池容量损失率分别与对应的均值处理后的峰参量历史偏差均值数据集进行映射，建立匹配峰参量偏差数据集-电池容量损失率映射关系。

11、进一步地，所述获取历史电池各参定电池容量损失率对应的峰参量历史偏差数据集，包括：获取多个历史电池的历史电池容量损失率，以及每个历史电池对应的历史电池峰参量历史偏差数据集；基于皮尔逊相关系数确定历史电池峰参量历史偏差数据集中的历史电池峰参量与历史电池容量损失率的相关系数；获取绝对值大于设定阈值的相关系数对应的历史电池峰参量历史偏差数据集中的历史电池峰参量作为历史电池各参定电池容量损失率对应的峰参量历史偏差数据集。

12、进一步地，所述基于电池实际容量损失率确定电池状态，包括：将电池实际容量损失率与数据库中存储的第一损失率区间、第二损失率区间和第三损失率区间进行比对；若电池实际容量损失率落入第一损失率区间，则电池状态为不健康；若电池实际容量损失率落入第二损失率区间，则电池状态为亚健康；若电池实际容量损失率落入第三损失率区间，则电池状态为健康。

13、一种电池状态的检测系统，用于上述的一种电池状态的检测方法，包括偏差数据集获取模块、容量损失率确定模块和电池状态确定模块，其中：所述偏差数据集获取模块用于获取电池的实际峰参量偏差数据集；所述容量损失率确定模块用于基于确定的实际峰参量偏差数据集获取偏差匹配指数，通过获取的偏差匹配指数确定电池实际容量损失率；所述电池状态确定模块用于基于电池实际容量损失率确定电池状态。

14、本发明具有以下有益效果：

15、该电池状态的检测方法，利用历史数据和聚类分析建立的匹配峰参量偏差数据集和电池容量损失率之间的映射关系，为电池维护和更换决策提供了坚实的数据支持，通过drt谱图和皮尔逊相关系数分析，精确识别与电池健康状态密切相关的峰参量偏差，提高了电池状态判定的准确性。

16、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

技术特征：

1.一种电池状态的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电池状态的检测方法，其特征在于，所述获取电池的实际峰参量偏差数据集，包括：

3.根据权利要求2所述的一种电池状态的检测方法，其特征在于，所述基于每个drt谱图中的各个峰的峰参量获取电池的实际峰参量偏差数据集，包括：

4.根据权利要求2所述的一种电池状态的检测方法，其特征在于，对每次充放电测试的阻抗数据进行预处理，包括去除噪声、数据平滑和插值处理。

5.根据权利要求1所述的一种电池状态的检测方法，其特征在于，所述基于确定的实际峰参量偏差数据集获取偏差匹配指数，通过获取的偏差匹配指数确定电池实际容量损失率，包括：

6.根据权利要求5所述的一种电池状态的检测方法，其特征在于，所述偏差匹配指数的计算公式如下：

7.根据权利要求5所述的一种电池状态的检测方法，其特征在于，所述匹配峰参量偏差数据集-电池容量损失率映射关系的建立过程如下：

8.根据权利要求7所述的一种电池状态的检测方法，其特征在于，所述获取历史电池各参定电池容量损失率对应的峰参量历史偏差数据集，包括：

9.根据权利要求1所述的一种电池状态的检测方法，其特征在于，所述基于电池实际容量损失率确定电池状态，包括：

10.一种电池状态的检测系统，其特征在于，用于权利要求1-9任一项所述的一种电池状态的检测方法，包括偏差数据集获取模块、容量损失率确定模块和电池状态确定模块，其中：

技术总结本发明公开了一种电池状态的检测方法及系统，涉及电池检测技术领域。该电池状态的检测方法，包括以下步骤：获取电池的实际峰参量偏差数据集；基于确定的实际峰参量偏差数据集获取偏差匹配指数，通过获取的偏差匹配指数确定电池实际容量损失率；基于电池实际容量损失率确定电池状态，利用历史数据和聚类分析建立的匹配峰参量偏差数据集和电池容量损失率之间的映射关系，为电池维护和更换决策提供了坚实的数据支持，通过DRT谱图和皮尔逊相关系数分析，精确识别与电池健康状态密切相关的峰参量偏差，提高了电池状态判定的准确性。技术研发人员：杨俊健,杨瑞珍受保护的技术使用者：博睿斯数字能源（深圳）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17