电池健康检测方法、装置、设备和系统与流程

1.本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及电池健康检测方法、装置、设备和系统。


背景技术：

2.锂电池在使用过程中，随着充/放电循环圈数的增加，锂电池容量会发生一定程度的衰减，甚至可能导致锂电池发生如短路析锂情况的严重劣变，造成较大的安全隐患，因此锂电池的健康状态检测具有重大的意义和实质的市场需求。
3.然而目前的锂电池健康检测方法大都存在效率及精度低的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种电池健康检测方法、装置、设备和系统，能够提高电池健康检测的效率和精度。
5.为解决上述技术问题，一方面，本发明提供一种电池健康检测方法，包括：获取待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值；基于预设时刻下的电压值，确定待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值；基于当前时刻之前的所有极化电压值，确定待检测电池在当前时刻下的电压偏离值；基于电压偏离值，确定待检测电池的电池健康状态。
6.根据本发明的一些实施例，基于当前时刻之前的所有极化电压值，确定待检测电池在当前时刻下的电压偏离值的步骤，包括：基于待检测电池在初次充电/放电操作结束后的极化电压值以及后续每次充电/放电操作结束后的极化电压值，确定得到多个马氏距离参数；基于所有马氏距离参数，确定电压偏离值。
7.根据本发明的一些实施例，在预设时刻包括预设毫秒级时刻以及预设秒级时刻，极化电压值包括欧姆极化电压值以及电化学转移极化电压值时，基于预设时刻下的电压值，确定待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值的步骤，包括：将预设毫秒级时刻下的电压值确定为欧姆极化电压值；将预设秒级时刻下的电压值与预设毫秒级时刻下的电压值的差值，确定为电化学转移极化电压值。
8.根据本发明的一些实施例，基于待检测电池在初次充电/放电操作结束后的极化电压值以及后续每次充电/放电操作结束后的极化电压值，确定得到多个马氏距离参数的步骤，包括：利用下述公式(1)确定得到后续每次充电/放电操作结束后待检测电池对应的马氏距离参数：
[0009][0010]
其中，d(x)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的马氏距离参数，v(ax)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的欧姆极化电压，v(a0)为初次充电/放电操作结束后待检测电池对应的欧姆极化电压，v(bx)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的电化学转移极化电压，v(bx)为初次充电/放电操作结束后待检测电池对应的电化学转移极化电压。
[0011]
根据本发明的一些实施例，在预设时刻包括预设毫秒级时刻、预设秒级时刻以及预设长时刻，极化电压值包括欧姆极化电压值、电化学转移极化电压值以及扩散极化电压值时，基于预设时刻下的电压值，确定待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值的步骤，包括：将预设毫秒级时刻下的电压值确定为欧姆极化电压值；将预设秒级时刻下的电压值与预设毫秒级时刻下的电压值的差值，确定为电化学转移极化电压值；将预设长时刻下的电压值与预设秒级时刻下的电压值的差值，确定为扩散极化电压值。
[0012]
根据本发明的一些实施例，基于待检测电池在初次充电/放电操作结束后的极化电压值以及后续每次充电/放电操作结束后的极化电压值，确定得到多个马氏距离参数的步骤，包括：利用下述公式(2)确定得到后续每次充电/放电操作结束后待检测电池对应的马氏距离参数：
[0013][0014]
其中，v(cx)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的扩散极化电压，v(c0)为初次充电/放电操作结束后待检测电池对应的扩散极化电压。
[0015]
根据本发明的一些实施例，基于所有马氏距离参数，确定电压偏离值的步骤，包括：利用下述公式(3)确定得到电压偏离值：
[0016][0017]
其中，n为电压偏离值，y为待检测电池在当前时刻之前的充电/放电操作的总次数。
[0018]
根据本发明的一些实施例，基于电压偏离值，确定待检测电池的电池健康状态的步骤，包括：在电压偏离值大于偏离阈值时，确定待检测电池的健康出现问题。
[0019]
第二方面，本发明实施例提供一种电池健康检测装置，包括获取模块、极化电压确定模块、偏离确定模块以及健康状态确定模块。
[0020]
获取模块用于获取待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值；极化电压确定模块用于基于预设时刻下的电压值，确定待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值；偏离确定模块用于基于当前时刻之前的所有极化电压值，确定待检测电池在当前时刻下的电压偏离值；健康状态确定模块用于基于电压偏离值，确定待检测电池的电池健康状态。
[0021]
第三方面，本发明实施例提供一种电池健康检测设备，包括：处理器；和存储器，在存储器中存储有计算机程序指令，
[0022]
其中，在计算机程序指令被处理器运行时，使得处理器执行如上述实施例的电池健康检测方法。
[0023]
第四方面，本发明实施例提供一种电池健康检测系统，包括电压检测设备和电池健康检测设备。
[0024]
其中，电压检测设备用于与待检测电池连接，以检测待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值；电池健康检测设备，与电压检测设备连接以基于电压值对待检测电池进行健康检测，其中，电池健康检测设备为上述实施例中的电池健康检测设备。
[0025]
根据本发明的一些实施例，电池健康检测系统还包括：报警设备，与电池健康检测设备连接，用于在电池健康检测设备确定待检测电池的健康出现问题时，接收电池健康检测设备反馈的报警信号，并执行报警操作。
[0026]
本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果之一：
[0027]
能够依据锂电池弛豫过程中电压响应时间与不同类型的极化电压之间的对应关系，通过采集待检测电池充电/放电操作结束后的不同预设时刻下的电压值，来获取对应的不同类型的极化电压，从而利用当前时刻之前的所有极化电压值来确定电压偏离值，进而实现对待检测电池的电池健康状态的检测。本实施例仅需几个预设时刻的分段电压检测就能够实现极化电压的区分，可以实现对电池的健康状态进行检测，在保证电池健康检测的精度的基础上，具有简单快捷的优点，避免了复杂的数据分析，使得电池健康检测更加快捷高效，大大提高电池健康检测的效率和精度。而且，无需对待检测电池施加多种高频或低频电流就能进行健康状态检测，对电池不会造成伤害，具有安全的优点。
[0028]
进一步地，根据三段时刻的电压变化，对三个极化电压进行区分，通过计算三个极化电压值与基准的极化电压值之间的马氏距离参数，并基于马氏距离参数对电压偏离值进行判定，借助马氏距离方法从宏观特征参数中提取有效信息，能够通过简单手段实现精确地电池健康检测，简化了数据分析，提高了电池健康检测的效率和精度。
[0029]
进一步地，不将sei膜极化电压作为参考数据，能够避免sei膜极化电压的数值太小且偏差太大，影响电池健康检测效果的问题发生，从而提高电池健康检测的精度和效率，同时从测量时间和数据运算能力等方面考虑，还能够提高电池健康检测方法的普遍适用性。
[0030]
进一步地，能够根据实际数据运算量需求选择任两种极化电压值作为健康检测的依据，具有一定的灵活性，进一步提高电池健康检测方法的普遍适用性。
附图说明
[0031]
图1为本发明实施例的锂电池等效电路的示意图；
[0032]
图2为本发明实施例的电池健康检测系统的示意图；
[0033]
图3为本发明实施例的电池健康检测方法的流程图；
[0034]
图4为本发明实施例的电池健康检测方法中基于当前时刻之前的所有极化电压值，确定待检测电池在当前时刻下的电压偏离值步骤的流程图；
[0035]
图5为本发明实施例实际测试场景下得到的充电循环圈数与马氏距离参数的折线图；
[0036]
图6为本发明实施例实际测试场景下得到的充电循环圈数与电压偏离值的点状图；
[0037]
图7为本发明实施例的电池健康检测装置的示意图；
[0038]
图8为本发明实施例的电池健康检测设备的示意图。
具体实施方式
[0039]
动力锂电池的发展经历了以阈值保护、状态估计驱动及安全与寿命为核心的三代管理技术，并向大数据方式的全生命周期、智能化管理发展。锂电池健康是动力锂电池管理
技术中的一个重要参数，是电动汽车整车层面续航里程及电池系统层面状态估计与寿命预测的必要输入参数。锂电池在使用过程中，随着充放电循环圈数的增加，锂电池容量会发生一定程度的衰减，甚至可能导致锂电池发生如短路析锂情况的严重劣变，造成较大的安全隐患，因此锂电池的健康状态检测具有重大的意义和实质的市场需求。
[0040]
目前获取锂电池健康参数最直接、准确的方法是直接测量法，直接测量法指的是：计算锂电池从“满充”状态到“放空”状态过程中所转移的电荷量。但在实际应用中，由于锂电池的充放电过程具有不确定性与不完整性，充电由外接的充电桩完成，放电由驾驶员行为和环境的复杂性动态决定，导致直接测量法不适合工程运用。
[0041]
适合工程运用的锂电池健康检测方法，主要分为动态和静态两种，动态方法主要适用于行车的实时检测场景下，静态方法主要适用于售后4s电保养场景下。其中，动态方法指的是：往锂电池注入从低频率(几uhz)到高频率(几mhz)的多个宽频激励信号，检测获得多组电压和电流参数，利用激励电压与响应电流的比值变化生成eis(电化学阻抗谱)，从而利用eis进行分析，实现电池健康检测，但这种动态方法较为复杂，电池健康检测的效率很低。
[0042]
静态方法指的是：使用空载电压及重载电压计算锂电池的内阻，并依据内阻的变化对锂电池健康进行检测，静态方法虽然简单，但检测精度明显不足。如图1所示，图1为锂电池等效电路，其中，可将锂电池电化学模型假定为欧姆电阻与极化阻抗串联，极化阻抗表现为连续串联的rc并联电路。具体地，对于锂电池来说，锂电池的内阻可以分为欧姆内阻rb、sei(固体电解质相界面)膜电阻、电化学转移内阻rct以及扩散内阻w，四种内阻数值大小相差甚远，即使数值较小的一类内阻变化率较大时，总内阻的变化率也可能处于一个较小的阶段，所以通过测量内阻来检测锂电池健康的静态方法精度较低。
[0043]
由上述可知，目前的锂电池健康检测方法存在效率及精度低的问题。
[0044]
为了解决上述技术问题，本技术提出一种电池健康检测方法、装置、设备和系统，能够提高电池健康检测的效率和精度。
[0045]
下面将结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0046]
如图2所示，本发明实施例的电池健康检测系统1000，包括电压检测设备1001和电池健康检测设备1002。
[0047]
电压检测设备1001用于与待检测电池连接，以检测待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值，其中，待检测电池可为锂电池；电池健康检测设备1002，与电压检测设备1001连接以基于电压值对待检测电池进行健康检测，其中，电池健康检测设备1002可在下述实施例中进行介绍，在此不作详述。
[0048]
在一实施例中，电压检测设备1001可连接待检测电池的两端，以采集待检测电池充电或放电操作结束后预设时刻下的开路电压值；可以理解地，可根据实际应用需求选择采集充电操作结束后的电压值或放电操作结束后的电压值，预设时刻也可根据应用需求进行选定，在此不作限定。
[0049]
在一实施例中，可对锂电池进行恒定电流充电至预设充电阈值后，结束充电操作，然后在对其进行电压值采集；其中预设充电阈值可根据实际情况进行设置，包含但不限于20％soc、50％soc或100％soc等，在此不作限定，例如在锂电池出厂健康检测的应用场景
下，为了降低损耗减少成本，在锂电池出厂时一般不会将锂电池充满，此时可选择充电至50％soc来完成电池健康检测。其中，锂电池充电所使用的恒电流也可根据实际情况进行选择，包含但不限于1c、2c或3c。
[0050]
在一实施例中，电池健康检测系统1000还可包括报警设备(图2未示出)，其与所述电池健康检测设备1002连接，用于在所述电池健康检测设备1002确定所述待检测电池的健康出现问题时，接收所述电池健康检测设备1002反馈的报警信号，并执行报警操作，以在锂电池出现安全问题前及时预警。可以理解地，报警设备可为扬声器、显示灯或声光报警器等，在此不作限定。
[0051]
本实施例中的电池健康检测系统能够实现快速便捷地电池健康检测，解决电池健康检测效率及精度低的问题，下面对电池健康检测系统中的电池健康检测设备所实现的电池健康检测方法进行详细介绍。
[0052]
如图3所示，本发明实施例的电池健康检测方法，包括：
[0053]
步骤110：获取待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值。
[0054]
获取待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值，也就是说，获取待检测电池的历史充电/放电的电压检测数据，以利用历史充电/放电数据的电压检测数据对待检测电池现在(即当前时刻)的电池健康状态进行检测，无需外部宽频激励信号的多次施加，以为电池健康状态的精准快速检测提供基础。
[0055]
步骤120：基于预设时刻下的电压值，确定待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值。
[0056]
在一实施例中，可依据锂电池弛豫过程中电压响应时间与不同类型的极化电压之间的对应关系，通过采集不同预设时刻下的电压值，来获得锂电池的不同类型的极化电压，例如欧姆极化电压、sei膜极化电压、电化学转移极化电压或扩散极化电压。具体地，锂电池的弛豫过程能够反应锂电池的衰减机理，可使用切断电流后的锂电池的静置电压作为特征参数，不同弛豫时间下的特征参数能够表征出锂电池的内阻值和电容值的情况，也即通过采集不同弛豫时间下的特征参数能够得到各个极化电压值，且不受限于锂电池充电策略的影响。
[0057]
具体地，预设时刻的具体值可根据实际情况进行选择，在此不作限定，其中，可根据极化电压对应的弛豫时间来设置预设时刻，弛豫时间可与待检测电池的材料、比例或工艺等因素有关。
[0058]
步骤130：基于当前时刻之前的所有极化电压值，确定待检测电池在当前时刻下的电压偏离值。
[0059]
基于当前时刻之前的在每次充电/放电操作结束后确定的所有极化电压值，确定待检测电池在当前时刻下的电压偏离值，其中，电压偏离值可用于表征待检测电池的损耗程度，电压偏移值越大说明损耗越严重。
[0060]
步骤140：基于电压偏离值，确定待检测电池的电池健康状态。
[0061]
基于电压偏离值，确定待检测电池的电池健康状态。在一实施例中，可在电压偏离值大于偏离阈值时，确定待检测电池的健康出现问题，其中，偏离阈值可根据实际应用场景和待检测电池的硬件条件进行设定，例如，在待检测电池的硬件条件较好或应用场景的安
全性要求低时，可设置较高的偏离阈值，一般可取偏离阈值为3-5。
[0062]
本实施例能够依据锂电池弛豫过程中电压响应时间与不同类型的极化电压之间的对应关系，通过采集待检测电池充电/放电操作结束后的不同预设时刻下的电压值，来获取对应的不同类型的极化电压，从而利用当前时刻之前的所有极化电压值来确定电压偏离值，进而实现对待检测电池的电池健康状态的检测。本实施例仅需几个预设时刻的分段电压检测就能够实现极化电压的区分，可以实现对电池的健康状态进行检测，在保证电池健康检测的精度的基础上，具有简单快捷的优点，避免了复杂的数据分析，使得电池健康检测更加快捷高效，大大提高电池健康检测的效率和精度。而且，无需对待检测电池施加多种高频或低频电流就能进行健康状态检测，对电池不会造成伤害，实现无损检测，具有安全的优点。
[0063]
下面对上述实施例中所述的基于预设时刻下的电压值，确定待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值的步骤，即步骤120的实施例进行进一步说明。
[0064]
由上图1可知，锂电池的内阻可分为欧姆内阻、sei膜电阻、电化学转移内阻以及扩散内阻，对应地，极化电压可分为欧姆极化电压、sei膜极化电压、电化学转移极化电压以及扩散极化电压。本实施例不将sei膜极化电压作为参考数据，仅选择采集欧姆极化电压、电化学转移极化电压以及扩散极化电压三种极化电压作为电池健康检测的依据，由此，能够避免sei膜极化电压的数值太小且偏差太大，影响电池健康检测效果的问题发生，从而提高电池健康检测的精度和效率，同时从测量时间和数据运算能力等方面考虑，还能够提高电池健康检测方法的普遍适用性。
[0065]
在一实施例中，预设时刻可包括预设毫秒级时刻、预设秒级时刻以及预设长时刻，此时对应地极化电压值可包括欧姆极化电压值、电化学转移极化电压值以及扩散极化电压值，此时步骤120可具体包括：将预设毫秒级时刻下的电压值确定为欧姆极化电压值；将预设秒级时刻下的电压值与预设毫秒级时刻下的电压值的差值，确定为电化学转移极化电压值；将预设长时刻下的电压值与预设秒级时刻下的电压值的差值，确定为扩散极化电压值。
[0066]
换言之，可利用下述公式(4)-(6)计算出欧姆极化电压值、电化学转移极化电压值以及扩散极化电压值：
[0067]
v(ax)＝v1 (4)
[0068]
v(bx)＝v2-v1 (5)
[0069]
v(cx)＝v3-v2 (6)
[0070]
其中，在上式(4)-(6)中，v(ax)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的欧姆极化电压，v1为预设毫秒级时刻下的电压值，v(bx)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的电化学转移极化电压，v2为预设秒级时刻下的电压值，v(cx)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的扩散极化电压，v3为预设长时刻下的电压值。
[0071]
根据锂电池的极化过程的消除速度，欧姆极化是瞬间消失，其对应的预设时刻可为预设毫秒级时刻，例如1毫秒；电化学转移极化的消失大约是秒级别，其对应的预设时刻可为预设秒级时刻，例如1秒；扩散极化的消失可为数十秒甚至长达几个小时，其对应的预设时刻可为预设长时刻，例如10秒。可以理解地，各个预设时刻的具体值可根据实际情况进行选择，预设毫秒级时刻的取值区间可为0.1毫秒至10毫秒，预设秒级时刻的取值区间可为0.1秒至10秒，预设长时刻的取值区间可为10秒至100秒，在此不作限定。
[0072]
在一实施例中，预设时刻可包括预设毫秒级时刻以及预设秒级时刻，此时对应地极化电压值可包括欧姆极化电压值以及电化学转移极化电压值，此时步骤120可具体包括：将预设毫秒级时刻下的电压值确定为欧姆极化电压值，对应上式(4)；将预设秒级时刻下的电压值与预设毫秒级时刻下的电压值的差值，确定为电化学转移极化电压值，对应上式(5)。也就是说，还可仅采集欧姆极化电压值以及电化学转移极化电压值来作为电池健康检测的依据，以进一步提高电池健康检测的效率，具体采用两个极化电压还是三个极化电压作检测依据，可根据实际需求进行选择，在此不作限定。
[0073]
下面对上述实施例中基于当前时刻之前的所有极化电压值，确定待检测电池在当前时刻下的电压偏离值的步骤，即步骤130的实施例进行进一步说明，如图4所示，步骤130可具体包括：
[0074]
步骤131：基于待检测电池在初次充电/放电操作结束后的极化电压值以及后续每次充电/放电操作结束后的极化电压值，确定得到多个马氏距离参数。
[0075]
基于待检测电池在初次充电/放电操作结束后的极化电压值以及后续每次充电/放电操作结束后的极化电压值，确定得到多个马氏距离参数，其中，马氏距离参数可用于从多种极化电压的角度来表征每次充电/放电操作相较初次充电/放电操作的电压变化情况。
[0076]
在一实施例中，在极化电压值包括欧姆极化电压值、电化学转移极化电压值时，步骤131可包括：利用下述公式(1)确定得到后续每次充电/放电操作结束后待检测电池对应的马氏距离参数：
[0077][0078]
其中，d(x)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的马氏距离参数，v(ax)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的欧姆极化电压，v(a0)为初次充电/放电操作结束后待检测电池对应的欧姆极化电压，v(bx)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的电化学转移极化电压，v(bx)为初次充电/放电操作结束后待检测电池对应的电化学转移极化电压。
[0079]
在一实施例中，在极化电压值包括欧姆极化电压值、电化学转移极化电压值以及扩散极化电压值时，步骤131可包括：利用下述公式(2)确定得到后续每次充电/放电操作结束后待检测电池对应的马氏距离参数：
[0080][0081]
其中，v(cx)为第x次充电/放电操作结束后待检测电池对应的扩散极化电压，v(c0)为初次充电/放电操作结束后待检测电池对应的扩散极化电压。
[0082]
在一实施例中，在极化电压值包括欧姆极化电压值、电化学转移极化电压值以及扩散极化电压值时，即在上述步骤120中，采集并确定欧姆极化电压值、电化学转移极化电压值以及扩散极化电压值三种极化电压值，还可从三种极化电压值中选择任两个极化电压值来确定马氏距离参数，具体可根据实际情况进行选择。换言之，步骤131可包括：利用如上述公式(1)、下述公式(7)或下述公式(8)确定得到后续每次充电/放电操作结束后待检测电池对应的马氏距离参数：
[0083]
[0084][0085]
步骤132：基于所有马氏距离参数，确定电压偏离值。
[0086]
在一实施例中，步骤132可包括：利用下述公式(3)确定得到电压偏离值：
[0087][0088]
其中，n为电压偏离值，y为待检测电池在当前时刻之前的充电/放电操作的总次数。
[0089]
下面结合实际测试场景下得到的锂电池检测数据对上述实施例中所述的电池健康检测方法的效果进行说明，其中，检测数据为通过上述实施例中所述的电池健康检测方法对锂电池进行电池健康状态检测，所得到的数据。
[0090]
首先，如下表1所示，表1为锂电池在经过1000圈1c的充电循环操作后所得到的检测数据，其中，表1中的检测数据包括欧姆极化电压值va、电化学转移极化电压值vb以及扩散极化电压值vc以及马氏距离参数dx。
[0091]
表1锂电池在经过1000圈1c的充电循环操作后所得到的检测数据
[0092][0093][0094]
由上表1的数据，可进一步分析得到如图5所示的充电循环圈数与马氏距离参数(dx)的折线图，以及如图6所示的充电循环圈数与电压偏离值(n)的点状图。其中，由图5可知，锂电池在充电循环700圈后马氏距离参数急剧增大，由图6可知，锂电池在充电循环700圈后电压偏离值超过偏差阈值3，此时说明锂电池在充电循环700圈后，锂电池健康出现明显问题。为了进一步验证马氏距离参数与电压偏离值的数据准确性，对相同型号的锂电池
在相同条件下充电循环700圈后，对其进行拆解，发现锂电池确实出现明显的析锂现象，由此可以说明上述实施例所述的电池健康检测方法对锂电池具有较好的检测效果。
[0095]
本实施例根据三段时刻的电压变化，对三个极化电压进行区分，通过计算三个极化电压值与基准的极化电压值之间的马氏距离参数，并基于马氏距离参数对电压偏离值进行判定，借助马氏距离方法从宏观特征参数中提取有效信息，能够通过简单手段实现精确地电池健康检测，简化了数据分析，提高了电池健康检测的效率和精度。而且，不将sei膜极化电压作为参考数据，能够避免sei膜极化电压的数值太小且偏差太大，影响电池健康检测效果的问题发生，从而提高电池健康检测的精度和效率，同时从测量时间和数据运算能力等方面考虑，还能够提高电池健康检测方法的普遍适用性。此外，能够根据实际数据运算量需求选择任两种极化电压值作为健康检测的依据，具有一定的灵活性，进一步提高电池健康检测方法的普遍适用性。
[0096]
如图7所示，本发明实施例的电池健康检测装置700，包括获取模块701、极化电压确定模块702、偏离确定模块703以及健康状态确定模块704。
[0097]
其中，获取模块701用于获取待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值；极化电压确定模块702用于基于所述预设时刻下的电压值，确定所述待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值；偏离确定模块703用于基于所述当前时刻之前的所有极化电压值，确定所述待检测电池在当前时刻下的电压偏离值；健康状态确定模块704用于基于所述电压偏离值，确定所述待检测电池的电池健康状态。
[0098]
具体而言，电池健康检测装置700可以是集成了处理器和存储器的设备(即后续的电池健康检测设备)。
[0099]
需要说明的是，上述实施例提供的电池健康检测装置700，在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与相应方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见对应方法实施例，这里不再赘述。
[0100]
本发明一个实施例还提供了一种电池健康检测设备，该电池健康检测设备包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，该至少一条指令或该至少一段程序由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的电池健康检测方法。
[0101]
存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。
[0102]
在一个具体的实施例中，图8示出了用于实现本发明实施例所提供的电池健康检测设备的结构示意图，电池健康检测设备可以为计算机终端、移动终端或其它设备，电池健康检测设备还可以参与构成或包含本发明实施例所提供的电池健康检测装置700。
[0103]
如图8所示，本发明实施例提供了一种电池健康检测设备800，包括：处理器801和存储器802，在存储器802中存储有计算机程序指令，其中，在计算机程序指令被处理器运行
时，使得处理器801执行如上述实施例的电池健康检测方法。
[0104]
进一步地，如图8所示，电池健康检测设备800还包括网络接口803、输入设备804、硬盘805、和显示设备806。
[0105]
上述各个接口和设备之间可以通过总线架构互连。总线架构可以是可以包括任意数量的互联的总线和桥。具体由处理器801代表的一个或者多个中央处理器(cpu)，以及由存储器802代表的一个或者多个存储器的各种电路连接在一起。总线架构还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其它电路连接在一起。可以理解，总线架构用于实现这些组件之间的连接通信。总线架构除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线，这些都是本领域所公知的，因此本文不再对其进行详细描述。
[0106]
所述网络接口803，可以连接至网络(如因特网、局域网等)，从网络中获取相关数据，并可以保存在硬盘805中。
[0107]
所述输入设备804，可以接收操作人员输入的各种指令，并发送给处理器801以供执行。所述输入设备804可以包括键盘或者点击设备，例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。
[0108]
所述显示设备806，可以将处理器801执行指令获得的结果进行显示。
[0109]
所述存储器802，用于存储操作系统运行所必须的程序和数据，以及处理器801计算过程中的中间结果等数据。
[0110]
可以理解，本发明实施例中的存储器802可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(rom)、可编程只读存储器(prom)、可擦除可编程只读存储器(eprom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(ram)，其用作外部高速缓存。本文描述的装置和方法的存储器802旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0111]
在一些实施方式中，存储器802存储了如下的元素，可执行模块或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统8021和应用程序8022。
[0112]
其中，操作系统8021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序8022，包含各种应用程序，例如浏览器(browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序8022中。
[0113]
上述处理器801，当调用并执行所述存储器802中所存储的应用程序和数据，具体的，可以是应用程序8022中存储的程序或指令时，执行如上述实施例所述的电池健康检测方法。
[0114]
本发明上述实施例揭示的方法可以应用于处理器801中，或者由处理器801实现。处理器801可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器801中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器801可以是通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完
成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器802，处理器801读取存储器802中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
[0115]
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、数字信号处理设备(dspd)、可编程逻辑设备(pld)、现场可编程门阵列(fpga)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本技术所述功能的其它电子单元或其组合中。
[0116]
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的模块(例如过程、函数等)来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
[0117]
另外，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时，使得所述处理器执行如上述实施例所述的电池健康检测方法。
[0118]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0119]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理包括，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
[0120]
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述收发方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccess memory，简称ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0121]
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种电池健康检测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值；基于所述预设时刻下的电压值，确定所述待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值；基于所述当前时刻之前的所有极化电压值，确定所述待检测电池在当前时刻下的电压偏离值；基于所述电压偏离值，确定所述待检测电池的电池健康状态。2.根据权利要求1所述的电池健康检测方法，其特征在于，所述基于所述当前时刻之前的所有极化电压值，确定所述待检测电池在当前时刻下的电压偏离值的步骤，包括：基于所述待检测电池在初次充电/放电操作结束后的极化电压值以及后续每次充电/放电操作结束后的极化电压值，确定得到多个马氏距离参数；基于所有马氏距离参数，确定所述电压偏离值。3.根据权利要求2所述的电池健康检测方法，其特征在于，在所述预设时刻包括预设毫秒级时刻以及预设秒级时刻，所述极化电压值包括欧姆极化电压值以及电化学转移极化电压值时，所述基于所述预设时刻下的电压值，确定所述待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值的步骤，包括：将所述预设毫秒级时刻下的电压值确定为所述欧姆极化电压值；将所述预设秒级时刻下的电压值与所述预设毫秒级时刻下的电压值的差值，确定为所述电化学转移极化电压值。4.根据权利要求3所述的电池健康检测方法，其特征在于，所述基于所述待检测电池在初次充电/放电操作结束后的极化电压值以及后续每次充电/放电操作结束后的极化电压值，确定得到多个马氏距离参数的步骤，包括：利用下述公式(1)确定得到后续每次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的马氏距离参数：其中，d(x)为第x次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的马氏距离参数，v(ax)为第x次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的欧姆极化电压，v(a0)为初次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的欧姆极化电压，v(bx)为第x次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的电化学转移极化电压，v(bx)为初次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的电化学转移极化电压。5.根据权利要求2所述的电池健康检测方法，其特征在于，在所述预设时刻包括预设毫秒级时刻、预设秒级时刻以及预设长时刻，所述极化电压值包括欧姆极化电压值、电化学转移极化电压值以及扩散极化电压值时，所述基于所述预设时刻下的电压值，确定所述待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值的步骤，包括：将所述预设毫秒级时刻下的电压值确定为所述欧姆极化电压值；将所述预设秒级时刻下的电压值与所述预设毫秒级时刻下的电压值的差值，确定为所述电化学转移极化电压值；将所述预设长时刻下的电压值与所述预设秒级时刻下的电压值的差值，确定为所述扩
散极化电压值。6.根据权利要求5所述的电池健康检测方法，其特征在于，所述基于所述待检测电池在初次充电/放电操作结束后的极化电压值以及后续每次充电/放电操作结束后的极化电压值，确定得到多个马氏距离参数的步骤，包括：利用下述公式(2)确定得到后续每次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的马氏距离参数：其中，v(cx)为第x次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的扩散极化电压，v(c0)为初次充电/放电操作结束后所述待检测电池对应的扩散极化电压。7.根据权利要求4或6所述的电池健康检测方法，其特征在于，所述基于所有马氏距离参数，确定所述电压偏离值的步骤，包括：利用下述公式(3)确定得到所述电压偏离值：其中，n为所述电压偏离值，y为所述待检测电池在当前时刻之前的充电/放电操作的总次数。8.根据权利要求1所述的电池健康检测方法，其特征在于，所述基于所述电压偏离值，确定所述待检测电池的电池健康状态的步骤，包括：在所述电压偏离值大于偏离阈值时，确定所述待检测电池的健康出现问题。9.一种电池健康检测装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值；极化电压确定模块，用于基于所述预设时刻下的电压值，确定所述待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值；偏离确定模块，用于基于所述当前时刻之前的所有极化电压值，确定所述待检测电池在当前时刻下的电压偏离值；健康状态确定模块，用于基于所述电压偏离值，确定所述待检测电池的电池健康状态。10.一种电池健康检测设备，其特征在于，包括：处理器；和存储器，在所述存储器中存储有计算机程序指令，其中，在所述计算机程序指令被所述处理器运行时，使得所述处理器执行如上述权利要求1-8任一项所述的电池健康检测方法。11.一种电池健康检测系统，其特征在于，包括：电压检测设备，用于与待检测电池连接，以检测所述待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值；电池健康检测设备，与所述电压检测设备连接以基于所述电压值对所述待检测电池进行健康检测，其中，所述电池健康检测设备为上述权利要求10所述的电池健康检测设备。12.根据权利要求11所述的电池健康检测系统，其特征在于，还包括：报警设备，与所述电池健康检测设备连接，用于在所述电池健康检测设备确定所述待检测电池的健康出现问
题时，接收所述电池健康检测设备反馈的报警信号，并执行报警操作。

技术总结
本发明提供一种电池健康检测方法、装置、设备和系统，该方法包括：获取待检测电池在当前时刻之前每次充电/放电操作结束后预设时刻下的电压值；基于预设时刻下的电压值，确定待检测电池分别在每次充电/放电操作结束后的极化电压值；基于当前时刻之前的所有极化电压值，确定待检测电池在当前时刻下的电压偏离值；基于电压偏离值，确定待检测电池的电池健康状态。通过上述方式，本申请能够提高电池健康检测的效率和精度。康检测的效率和精度。康检测的效率和精度。


技术研发人员：赖国良 张韬 李新斌 高文 梁文娟
受保护的技术使用者：上海轩邑新能源发展有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/8/28