一种多维度估计SOH以提高电池安全性的方法与流程

一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法
技术领域
1.本发明属于电池健康监测领域，尤其是涉及一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法。


背景技术：

2.电池健康状态(简称soh)指的是电池的健康状态，一般以百分比的形式表示电池从寿命开始到寿命结束期间所处的状态，这是定量描述当前电池的性能状态。电池的老化是一个长期渐变的过程，电池的健康状态受温度、电流倍率、截止电压等多种因素影响。目前电池健康状态的研究和建模分析等已有一定成果，相关的研究包括电池退化机理与老化因素分析、电池的健康管理、电池状态监测与估计、电池寿命预测等。但是，累计充放电容量估计的soh精度低，并且老化系数受平均温度影响较大，长时间的平均温度又很难精准判定，在线校正的试验又比较复杂，难以实现窄soc区间校正，此外现有估计方法还需要大量的前期试验以丰富数据库，这些不利因素制约了各种soh算法的推广应用。因此，现有单一维度估计电池soh的方法存在精度不佳，校正测试条件苛刻，老化系数难确定，前期试验复杂的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明旨在提出一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法，以解决现有累计充放电容量估计的soh精度不佳的问题。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法，包括如下步骤：
6.s1、根据安时积分法和电池的初始容量计算等效循环圈数；
7.s2、根据所述等效循环圈数确定所述电池的估计健康状态soh1；
8.s3、根据所述等效循环圈数确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，得到所述特征峰对应的电池容量区间，并以特定模式对所述特征峰对应的电池容量区间进行充电；
9.s4、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时的数据，并利用该数据进行dv/dq-q分析，以确定电池的衰退阶段和测定健康状态soh2；
10.s5、将所述电池的估计健康状态soh1与所述电池的测定健康状态soh2进行加权融合，得到电池的真实健康状态soh3、以及对应的电池内部所处状态；
11.s6、根据所述电池的真实健康状态soh3，确定电池的真实额定容量和真实的等效循环圈数；
12.s7、将所述电池的真实健康状态soh3作为电池新的估计健康状态soh1，并将所述真实的等效循环圈数作为新的等效循环圈数，以实现对电池的健康状态、以及等效循环圈数的校正；
13.s8、根据预设规则重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
14.进一步的，所述步骤s1具体包括如下步骤：
15.s11、根据安时积分法计算电池的累计充电容量或累积充放电容量；
16.s12、将所述累计充电容量除以电池的初始容量、或将累积充放电容量除以2倍的电池的初始容量，以得到等效循环圈数。
17.进一步的，所述步骤s3具体包括如下步骤：
18.s31、将所述等效循环圈数乘以一个大于1的系数，以确定所述等效循环圈数的上限，并将所述等效循环圈数乘以一个小于1的系数，以确定所述等效循环圈数的下限，以得到所述等效循环圈数对应的圈数范围；
19.s32、根据所述等效循环圈数对应的圈数范围，确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，以得到所述特征峰对应的电池容量区间；
20.s33、针对所述特征峰对应的电池容量区间，利用小电流以cccv模式或利用小恒功率模式对电池进行充电；其中，小电流的电流倍率为0-2c，小恒功率范围为0-2p。
21.进一步的，在所述步骤s33之后，所述步骤s3还包括如下步骤：
22.s34、多次重复步骤s33对电池进行充电，以获取电池充电时的准确数据，避免随机的误差。
23.进一步的，所述步骤s4具体包括如下步骤：
24.s41、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时电池的电压、电流、温度、以及时间数据；
25.s42、利用所述电池的电压、电流、温度、以及时间数据进行dv/dq-q分析处理，得到新的dv/dq-q图；
26.s43、根据所述得到的新的dv/dq-q图，确定电池的测定健康状态soh2。
27.进一步的，所述步骤s8中的预设规则包括：
28.当所述电池的真实健康状态soh3与所述电池的估计健康状态soh1不一致时，则重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
29.进一步的，所述步骤s8中的预设规则还包括：
30.按预设时间，定时重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
31.进一步的，所述步骤s8中的预设规则还包括：
32.重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
33.相对于现有技术，本发明所述的一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法具有以下优势：
34.(1)本发明所述的一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法，不需要对原有设备的硬件进行改动，降低了升级和使用成本。此外，本方法还可以用于判定电池的内部衰退机制，从而实现对电池安全性的监控。
35.(2)本发明所述的一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法，能够高效的估算出准确的soh数值，弱化老化系数对soh精度影响，解决了老化系数受平均温度影响较大，而长时间的平均温度难以精准确定的问题。在测试标定中，不用测试多种温度下循环老化寿命，仅需要进行某特定温度的循环测试，节省了测试资源，有利于提高测试效率。此外，本方法还能够解决实际应用中难以进行完全充放电测试的问题，可在多种soc范围内(多工况)，实现灵活的soh估计，并兼顾soh估计的精准性。
36.(3)本发明所述的一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法，通过将安时积分计算的等效循环与dv/dq-q曲线耦合，有效提升了soh的估计精度，同时又可以在多个soc区间内完成校准，有利于实现宽soc范围内完成校正，进而有利于算法兼容各种实际工况。
附图说明
37.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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：
38.图1为本发明实施例一所述的一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法流程图；
39.图2为本发明实施例一所述一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法中dv/dq-q曲线的示意图；
40.图3为本发明实施例二所述一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法流程图；
41.图4为本发明实施例三所述一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法流程图。
具体实施方式
42.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。
43.实施例一
44.图1为本发明实施例一所述的一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法流程图，参见图1，这种方法的具体步骤包括：
45.步骤s1、根据安时积分法和电池的初始容量计算等效循环圈数。
46.具体的，上述步骤s1具体包括如下步骤：
47.s11、根据安时积分法计算电池的累计充电容量或累积充放电容量。
48.其中，安时积分计算公式如下：
49.其中，q为t时刻电池容量的变化量，i为电流值值，t为时间。
50.s12、将所述累计充电容量除以电池的初始容量、或将累积充放电容量除以2倍的电池的初始容量，以得到等效循环圈数。
51.实际应用过程中，也可以利用累积充电能量或累积充放电能量来计算等效循环圈数，电池的初始能量等于电池当前容量乘以电池的电压。但在实际使用时，若要计算电池能量e，则e＝qu，u为t时刻电池容量的电压值。
52.因此，等效循环圈数(即等效循环次数)计算公式如下所示：
[0053][0054]
或者
[0055]
或者
[0056]
或者
[0057]
本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的计算方法计算等效循环圈数，在这里不再赘述。本方法由于有后续对soh的修正步骤，因此此处只需要初步估计等效循环圈数，不需要太准确的等效循环圈数，所以使用累计充电容量或累积充放电容量进行计算均可，不仅降低了等效循环圈数的估算难度，而且降低了前期试验的复杂度。
[0058]
步骤s2、根据所述等效循环圈数确定所述电池的估计健康状态soh1。
[0059]
由于等效循环圈数与电池的健康状态之间存在关联，因此，通过等效循环圈数就可以初步估计出电池的估计健康状态，即soh1。
[0060]
步骤s3、根据所述等效循环圈数确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，得到所述特征峰对应的电池容量区间，并以特定模式对所述特征峰对应的电池容量区间进行充电。
[0061]
具体的，上述步骤s3具体包括如下步骤：
[0062]
s31、将所述等效循环圈数乘以一个大于1的系数，以确定所述等效循环圈数的上限，并将所述等效循环圈数乘以一个小于1的系数，以确定所述等效循环圈数的下限，以得到所述等效循环圈数对应的圈数范围。通过确定等效循环圈数对应的圈数范围，可以确保该圈数范围内包含真实的等效循环圈数，有利于提高后续计算的准确度。
[0063]
s32、根据所述等效循环圈数对应的圈数范围，确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，以得到所述特征峰对应的电池容量区间。
[0064]
具体的，dv/dq即差分电压，物理意义为在单位电压范围内材料所含有的容量。其与dq/dv的含义完全不同，dv/dq的峰主要反应的是活性物质在嵌锂脱锂过程中的相变，并且dv/dq需要较小的电流，以消除极化因素对测量结果的影响。在标定的map图上，dv/dq上凸显的峰代表材料相转变，每个峰的移动和峰形的变化代表着不同的衰减机制。同时，其峰位置和峰形也与电池的当前健康状态密切相关，详见参考文献【bloom i,jansen a n,abraham d p,et al.differential voltage analyses of high-power,lithium-ion cells:1.technique and application[j].journal of power sources,2005,139(s 1
–
2):295
–
303】。
[0065]
理论支撑为：以cccv充电模式中，恒流充电工况为例。
[0066]
假设电池的电流是恒定的，则：
[0067][0068]
所以在实际应用中，dv/dq的数值会与dr/dt的数值密切相关。恒功率充电模式也为本领域技术人员常用技术手段，本领域技术人员可以根据实际需要自行选择合适的充电模式，在这里不再赘述。
[0069]
而dv/dq-q对探知电池容量衰减的机理有很强的指导性。例如，电池的老化可以分成三个阶段。第一阶段(快速衰减)：sei的形成消耗活性锂和负极材质，sei阻抗和欧姆阻抗的增加也在这个阶段发生。第二阶段(稳定衰减)：正极材质损失和活性锂的损失。正极材质损失包含活性锂位点的损失，颗粒破碎后导致的容量损失。同时颗粒破碎后，新界面的生成会导致活性锂损失。这些损失会伴随着电荷转移阻抗和离子扩散阻抗的增加而增加。第三
阶段(加速衰减)：电解液的干涸，sei膜增厚，加速活性锂的损失，同时在转移阻抗和离子扩散阻抗增加基础上，sei阻抗和欧姆阻抗也明显增加。
[0070]
根据dv/dq-q可以精确的确定当前电池所处状态，比其他方式测出来的soh更有针对性，对电池的安全状态，更具有指导意义。
[0071]
图2为本发明实施例一所述一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法中dv/dq-q曲线的示意图。参见图2，dv/dq-q曲线的标定方式如下所述：
[0072]
针对某型号电池，在不同温度下，不同倍率(功率)下，不同循环次数下，对电池进行小电流充放电测试，记录下电池的电压、电流、温度、时间等信息。
[0073]
根据可以得到dv/dq-q图，即不同温度、不同倍率(功率)、不同循环次数(即不同soh)下的dv/dq-q图(即map图)。
[0074]
对于图上没有的数据，本领域技术人员也可以采用插值、四舍五入等方式匹配测试出的dv/dq-q图中，因此上述dv/dq-q图仅为示意图，实际上并不限于上述dv/dq-q图所示范围，本领域技术人员可以自行选择合适的dv/dq-q图，在这里不再赘述。
[0075]
此外，已标定数据库中的dv/dq-q图可以为根据实际项目，针对具体型号的电池，测试出的不同温度、不同倍率(功率)、不同循环圈数下的dv/dq-q图，应用过程中，根据图中的特征峰位置、峰形等特征条件确定soh(老化后dv/dq-q图的特征峰会偏移。不同类型的电池，其特征峰的位置和峰形不同)。本领域技术人员可以根据实际情况进行标定和选择，在这里不再赘述。
[0076]
s33、针对所述特征峰对应的电池容量区间，利用小电流以cccv模式或利用小恒功率模式对电池进行充电；其中，小电流的电流倍率为0-2c，小恒功率范围为0-2p。
[0077]
具体的，恒流恒压充电是最为常见也是最为普通的充电方式，充电开始的阶段采用恒流充电的模式对锂离子电池进行充电，当达到设置电压后转而控制电压不变而不断降低充电电流直到电流达到设置值或者时间达到设定值。这种充电策略充电时间主要受到恒流充电电流icc大小的影响，充电容量则主要受到充电截止电压vch和恒压充电截止电流iend的影响。而恒定功率的充放电的定义：例如，储能电池1p与0.5p意思是按照电池容量的0.5倍或1倍来进行充放电。
[0078]
在实际应用过程中，小电流可以采用0.03c、0.04c、0.1c、0.2c、或0.3c，本领域技术人员也可以根据实际需要选择0-2c中的任意数，在这里不再赘述。同理，本领域技术人员也可以采用0-2p中的任意数。
[0079]
s34、多次重复步骤s33对电池进行充电，以获取电池充电时的准确数据，避免随机的误差。
[0080]
在实际应用过程中，可以重复步骤s33两次、三次或多次，可以通过取平均值或去除变化幅度大的数据的方式，以避免随机误差，本领域技术人员也可以根据实际需要选择重复次数、以及数据的选取方式，以实现对电池充电时数据的准确获取，进而避免随机误差即可，在这里不再赘述。
[0081]
步骤s4、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时的数据，并利用该数据进行dv/dq-q分析，以确定电池的衰退阶段和测定健康状态soh2。
[0082]
具体的，上述步骤s4具体包括如下步骤：
[0083]
s41、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时电池的电压、电流、温度、以及时间数据。
[0084]
电压、电流、温度、以及时间作为关键数据，可用于后续的dv/dq-q分析处理。此外，在实际应用过程中，本领域技术人员也可以根据实际需要选择其他必要数据用于dv/dq-q分析处理，在这里不再赘述。
[0085]
s42、利用所述电池的电压、电流、温度、以及时间数据进行dv/dq-q分析处理，得到新的dv/dq-q图。
[0086]
由于根据dv/dq-q曲线的特征点，可以确定电池当前的衰退机制，并精准锁定电池当前老化的状态。因此，通过限定好电池健康状态的范围，然后匹配已标定数据库中的dv/dq-q图，可以确定出soh(此处标记为soh2)、电池容量和电池内部所处状态，做好提前预警的功能。
[0087]
本步骤通过利用所述电池的电压、电流、温度、以及时间数据进行dv/dq-q分析处理，可以得到新的dv/dq-q图，新的dv/dq-q图可以与已标定数据库中的dv/dq-q图中进行匹配，以便于得到更准确的电池健康状态。
[0088]
s43、根据所述得到的新的dv/dq-q图，确定电池的测定健康状态soh2。
[0089]
步骤s5、将所述电池的估计健康状态soh1与所述电池的测定健康状态soh2进行加权融合，得到电池的真实健康状态soh3、以及对应的电池内部所处状态。
[0090]
具体的，可以根据相关算法(包括但不仅限于卡尔曼滤波算法)或者标定的加权系数将soh1和soh2进行融合，最终确定出真实的soh(此处标记为soh3)的电池健康状态和电池内部所处状态。示例性的，soh1和soh2的权重之和为1，soh1和soh2的权重可以考虑容量区间、温度、圈数影响，查表相应值，进行相应的调整，本领域技术人员可以根据实际需要进行调整，以得到更准确的电池健康状态，在这里不再赘述。
[0091]
此外，实际应用中，本领域技术人员也可以针对不同的容量区间(soc区间)，标定soh1和soh2的权重。由于在实际中充电小电流，温差变化不大，所以可以固定在一个特定的温度范围内，所以权重可以是一个，不在需要复杂的标定。
[0092]
步骤s6、根据所述电池的真实健康状态soh3，确定电池的真实额定容量和真实的等效循环圈数。
[0093]
其中，电池的真实额定容量和真实的等效循环圈数均可以通过查找已标定数据库中的dv/dq-q图得到，本领域技术人员可以根据实际需要基于标定好的数据库进行比对得到，在这里不再赘述。
[0094]
步骤s7、将所述电池的真实健康状态soh3作为电池新的估计健康状态soh1，并将所述真实的等效循环圈数作为新的等效循环圈数，以实现对电池的健康状态、以及等效循环圈数的校正。
[0095]
步骤s8、根据预设规则重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
[0096]
具体的，上述步骤s8中的预设规则包括：
[0097]
当所述电池的真实健康状态soh3与所述电池的估计健康状态soh1不一致时，则重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。示例性的，可以通过计算所述电池的真实健康状态soh3与所述电池的估计健康状态soh1的差值，即
△
soh，以判断真实健康状态soh3与估计健康状态soh1是否不一致。
[0098]
在实际应用过程中，当
△
soh大于等于零时，即可重复步骤s3-s7。例如，当
△
soh大于等于0.5、1、2或3时，均可以重复步骤s3-s7。本领域技术人员也可以根据实际需要选择其他数值，在这里不再赘述。这里以
△
soh大于等于1为例，当
△
soh1》＝1时，则触发dv/dq-q校正，小电流(0.3c)以cccv的模式，对电池特定容量区间充电，根据dv/dq-q处理的结果，确定相关衰退阶段，并根据温度、dv/dq-q查找对应的map图，确定出soh2。当衰退阶段和soh1不匹配的时候，则可以采取输出告警、强制校正等措施。若校正，则根据容量区间查找相关标定的数据库，以确定出soh 1和soh2的权重，最终确定出电池的soh3和电池内部所处状态等。
[0099]
在一个可选的实施例中，以仅测试25度的循环老化寿命为例，首先根据安时积分法，计算累计充电容量，再除以当前额定容量确定出，当前的soh1。并且确定出当前循环圈数的大致值，乘上一个大于1的系数，确定圈数范围的上限，乘上一个小于1的系数，确定圈数范围的下限(使得该范围区间包含真实圈数)。之后根据圈数范围，锁定特征峰所在的容量区间，然后针对该区域进行小电流的cccv充电，采集关键数据，进行dv/dq分析，以确定出更为准确的soh2。最后根据标定的soh1和soh2的权重，确定出真实的健康值soh3。根据真实的健康值soh3，可以经过查表确定当前电池真实的额定容量用于修正之前的初始容量，同时还可以确定真实的等效循环圈数用于修正之前计算得到的等效循环圈数。
[0100]
此外，本实施例所述仅仅需要测试一个温度，用于安时积分计算，这是由于要的是充电时内阻变化率(充电工况简单，温度波动小)，所以仅一个温度测试标定就可以。本实施例所述方法主要是先利用等效循环圈数，通过电池累计充入的总能量来估计soh(此处标记为soh1)，并且也是触发修正的门槛条件。
[0101]
一般来说利用安时积分进行等效循环圈数估计时，需要引入温度系数，通常建议温度系数是一个累计值的平均温度。例如半个月、一个月、一个半月、两个月、三个月或六个月的平均温度，注意该平均值周期不能过短，过短温度波动太大，过长无法体现阶段性持续地低温或高温。但是由于实际情况与平均温度可能还是存在差距，因此现有引用温度系数的安时积分计算还是会出现误差，进而影响了等效循环圈数估计的准确性，导致后续soh估计准确度不佳。而本方法通过将安时积分计算的等效循环与dv/dq-q曲线耦合，实现了对估计soh的校正，有效提升了soh的估计精度。
[0102]
实施例二
[0103]
图3为本发明实施例二所述的一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法流程图，参见图1，这种方法的具体步骤包括：
[0104]
s1、根据安时积分法和电池的初始容量计算等效循环圈数。
[0105]
具体的，上述步骤s1具体包括如下步骤：
[0106]
s11、根据安时积分法计算电池的累计充电容量或累积充放电容量。
[0107]
s12、将所述累计充电容量除以电池的初始容量、或将累积充放电容量除以2倍的电池的初始容量，以得到等效循环圈数。
[0108]
s2、根据所述等效循环圈数确定所述电池的估计健康状态soh1。
[0109]
s3、根据所述等效循环圈数确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，得到所述特征峰对应的电池容量区间，并以特定模式对所述特征峰对应的电池容量区间进行充电。
[0110]
具体的，上述步骤s3具体包括如下步骤：
[0111]
s31、将所述等效循环圈数乘以一个大于1的系数，以确定所述等效循环圈数的上限，并将所述等效循环圈数乘以一个小于1的系数，以确定所述等效循环圈数的下限，以得到所述等效循环圈数对应的圈数范围。
[0112]
s32、根据所述等效循环圈数对应的圈数范围，确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，以得到所述特征峰对应的电池容量区间。
[0113]
s33、针对所述特征峰对应的电池容量区间，利用小电流以cccv模式或利用小恒功率模式对电池进行充电；其中，小电流的电流倍率为0-2c，小恒功率范围为0-2p。
[0114]
s34、多次重复步骤s33对电池进行充电，以获取电池充电时的准确数据，避免随机的误差。
[0115]
s4、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时的数据，并利用该数据进行dv/dq-q分析，以确定电池的衰退阶段和测定健康状态soh2。
[0116]
具体的，上述步骤s4具体包括如下步骤：
[0117]
s41、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时电池的电压、电流、温度、以及时间数据。
[0118]
s42、利用所述电池的电压、电流、温度、以及时间数据进行dv/dq-q分析处理，得到新的dv/dq-q图。
[0119]
s43、根据所述得到的新的dv/dq-q图，确定电池的测定健康状态soh2。
[0120]
s5、将所述电池的估计健康状态soh1与所述电池的测定健康状态soh2进行加权融合，得到电池的真实健康状态soh3、以及对应的电池内部所处状态。
[0121]
s6、根据所述电池的真实健康状态soh3，确定电池的真实额定容量和真实的等效循环圈数。
[0122]
s7、将所述电池的真实健康状态soh3作为电池新的估计健康状态soh1，并将所述真实的等效循环圈数作为新的等效循环圈数，以实现对电池的健康状态、以及等效循环圈数的校正。
[0123]
s8、根据预设规则重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
[0124]
具体的，上述步骤s8中的预设规则包括：
[0125]
按预设时间，定时重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
[0126]
示例性的，本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的预设时间，定时重复步骤s3-s7。例如一小时、两小时或一天，本领域技术人员可以根据实际需要自行选择，在这里不再赘述。
[0127]
实施例三
[0128]
图4为本发明实施例三所述一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法流程图，参见图4，这种方法具体包括如下步骤：
[0129]
s1、根据安时积分法和电池的初始容量计算等效循环圈数。
[0130]
具体的，上述步骤s1具体包括如下步骤：
[0131]
s11、根据安时积分法计算电池的累计充电容量或累积充放电容量。
[0132]
s12、将所述累计充电容量除以电池的初始容量、或将累积充放电容量除以2倍的电池的初始容量，以得到等效循环圈数。
[0133]
s2、根据所述等效循环圈数确定所述电池的估计健康状态soh1。
[0134]
s3、根据所述等效循环圈数确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，得到所述特征峰对应的电池容量区间，并以特定模式对所述特征峰对应的电池容量区间进行充电。
[0135]
具体的，上述步骤s3具体包括如下步骤：
[0136]
s31、将所述等效循环圈数乘以一个大于1的系数，以确定所述等效循环圈数的上限，并将所述等效循环圈数乘以一个小于1的系数，以确定所述等效循环圈数的下限，以得到所述等效循环圈数对应的圈数范围。
[0137]
s32、根据所述等效循环圈数对应的圈数范围，确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，以得到所述特征峰对应的电池容量区间。
[0138]
s33、针对所述特征峰对应的电池容量区间，利用小电流以cccv模式或利用小恒功率模式对电池进行充电；其中，小电流的电流倍率为0-2c，小恒功率范围为0-2p。
[0139]
s34、多次重复步骤s33对电池进行充电，以获取电池充电时的准确数据，避免随机的误差。
[0140]
s4、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时的数据，并利用该数据进行dv/dq-q分析，以确定电池的衰退阶段和测定健康状态soh2。
[0141]
具体的，上述步骤s4具体包括如下步骤：
[0142]
s41、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时电池的电压、电流、温度、以及时间数据。
[0143]
s42、利用所述电池的电压、电流、温度、以及时间数据进行dv/dq-q分析处理，得到新的dv/dq-q图。
[0144]
s43、根据所述得到的新的dv/dq-q图，确定电池的测定健康状态soh2。
[0145]
s5、将所述电池的估计健康状态soh1与所述电池的测定健康状态soh2进行加权融合，得到电池的真实健康状态soh3、以及对应的电池内部所处状态。
[0146]
s6、根据所述电池的真实健康状态soh3，确定电池的真实额定容量和真实的等效循环圈数。
[0147]
s7、将所述电池的真实健康状态soh3作为电池新的估计健康状态soh1，并将所述真实的等效循环圈数作为新的等效循环圈数，以实现对电池的健康状态、以及等效循环圈数的校正。
[0148]
s8、根据预设规则重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
[0149]
具体的，步骤s8中的预设规则包括：
[0150]
持续重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。
[0151]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种多维度估计soh以提高电池安全性的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、根据安时积分法和电池的初始容量计算等效循环圈数；s2、根据所述等效循环圈数确定所述电池的估计健康状态soh1；s3、根据所述等效循环圈数确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，得到所述特征峰对应的电池容量区间，并以特定模式对所述特征峰对应的电池容量区间进行充电；s4、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时的数据，并利用该数据进行dv/dq-q分析，以确定电池的衰退阶段和测定健康状态soh2；s5、将所述电池的估计健康状态soh1与所述电池的测定健康状态soh2进行加权融合，得到电池的真实健康状态soh3、以及对应的电池内部所处状态；s6、根据所述电池的真实健康状态soh3，确定电池的真实额定容量和真实的等效循环圈数；s7、将所述电池的真实健康状态soh3作为电池新的估计健康状态soh1，并将所述真实的等效循环圈数作为新的等效循环圈数，以实现对电池的健康状态、以及等效循环圈数的校正；s8、根据预设规则重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s1具体包括如下步骤：s11、根据安时积分法计算电池的累计充电容量或累积充放电容量；s12、将所述累计充电容量除以电池的初始容量、或将累积充放电容量除以2倍的电池的初始容量，以得到等效循环圈数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s3具体包括如下步骤：s31、将所述等效循环圈数乘以一个大于1的系数，以确定所述等效循环圈数的上限，并将所述等效循环圈数乘以一个小于1的系数，以确定所述等效循环圈数的下限，以得到所述等效循环圈数对应的圈数范围；s32、根据所述等效循环圈数对应的圈数范围，确定所述电池的dv/dq-q曲线中特征峰的位置，以得到所述特征峰对应的电池容量区间；s33、针对所述特征峰对应的电池容量区间，利用小电流以cccv模式或利用小恒功率模式对电池进行充电；其中，小电流的电流倍率为0-2c，小恒功率范围为0-2p。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤s33之后，所述步骤s3还包括如下步骤：s34、多次重复步骤s33对电池进行充电，以获取电池充电时的准确数据，避免随机的误差。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s4具体包括如下步骤：s41、获取所述特征峰对应的电池容量区间充电时电池的电压、电流、温度、以及时间数据；s42、利用所述电池的电压、电流、温度、以及时间数据进行dv/dq-q分析处理，得到新的dv/dq-q图；s43、根据所述得到的新的dv/dq-q图，确定电池的测定健康状态soh2。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s8中的预设规则包括：当所述电池的真实健康状态soh3与所述电池的估计健康状态soh1不一致时，则重复步
骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计，否则不重复。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s8中的预设规则还包括：按预设时间，定时重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤s8中的预设规则还包括：重复步骤s3-s7，以实现电池健康状态的估计。

技术总结
本发明提供了一种多维度估计SOH以提高电池安全性的方法，包括如下步骤：根据安时积分法和电池的初始容量计算等效循环圈数；根据所述等效循环圈数确定所述电池的估计健康状态SOH1；根据所述等效循环圈数确定所述电池的dV/dQ-Q曲线中特征峰的位置，得到所述特征峰对应的电池容量区间，并以特定模式对所述特征峰对应的电池容量区间进行充电。本发明所述的一种多维度估计SOH以提高电池安全性的方法，不需要对原有设备的硬件进行改动，降低了升级和使用成本，且估计精度高。且估计精度高。且估计精度高。


技术研发人员：杨晨 袁绍民 杜云涛
受保护的技术使用者：天津瑞源电气有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/25