[发明专利]电池健康状态的检测装置及方法

说明书

本发明提出了一种电池健康状态的检测方法。该方法针对一段时间间隔测量两次电流和电压，根据测量的电流值选择相应的模型算法，然后基于模型算法，在时间间隔的起始时间和终止时间，分别获得相对应的电池开路电压值和电池电荷状态值，计算获得表明当前电池保持容量的电池容量差值和表明未来电池保持容量的电池容量差值，然后考虑所测量的电池温度值的影响，计算获得电池健康状态值。本发明实施例还提出了一种电池健康状态检测装置。本发明实施例可以实现在线状态下检测电池健康状态，及时准确监控电池老化状况，保证设备为负载正常供电，避免对业务产生影响。

技术领域

本发明主要涉及电池健康状态的检测技术，尤其涉及一种通过在线检测来估计电池性能的衰减程度的装置及方法。

背景技术

电池作为一种存储电能的装置，其在很多领域都有着重要的应用。在固定储能应用领域，例如数据中心设备、光纤通信设备、基站等装置对电池的要求比较高，倾向于电池荷电状态(state of charge，后续简称为SOC)接近满电态。由于电池在长期使用过程中不可避免地发生老化，所以用户更为关心电池的老化状况，具体可以通过电池健康状态(state of health，后续简称为SOH)来监控电池的老化状况，了解当前的电池性能。

在现有的某些应用领域，虽然电池内阻与电池容量有相关性，但是电池内阻的增大并不一定导致电池容量的损失。相比较而言，在大多数应用领域，常以电池保持容量(retention capacity)作为衡量电池SOH的参数指标，其能准确表征电池容量信息。

目前多采用核对性充放电方式获取电池保持容量参数，该方式只能在离线状态下进行，这使得电池在放电期间及放电结束后再充电期间，无法保证数据中心设备、光纤通信设备、基站等装置为负载正常供电，对业务产生极大影响，因此需要在线状态下对电池健康状态进行检测，但目前现有技术并未解决这样的需求。

发明内容

本发明提供一种电池健康状态的检测装置、方法和电池管理系统，实现在线状态下对电池健康状态进行检测，准确监控电池性能的衰减程度。

第一方面提供了一种电池健康状态的检测装置，包括：检测单元，用于确定在第一时间和第二时间测量电流值和电压值；还用于测量电池温度值；控制单元，用于判断所述第一时间的电流值和所述第二时间的电流值是否小于预先设定的阈值；若判断结果为是，则选择基于第二模型算法获得电池健康状态，否则选择基于第一模型算法获得电池健康状态；数据处理单元，用于根据控制单元的选择结果、所述第一时间的电流值和电压值计算获得与所述第一时间对应的电池开路电压值和电池电荷状态值，根据控制单元的选择结果、所述第二时间的电流值和电压值计算获得与所述第二时间对应的电池开路电压值和电池电荷状态值；还用于计算获得基于所述第一时间与所述第二时间之间的表明当前电池保持容量的第一电池容量差值和表明未来电池保持容量的第二电池容量差值，然后根据所述电池温度值、所述第一电池容量差值和所述第二电池容量差值计算获得电池健康状态值。

在第一方面第一种可能的实现方式中，所述控制单元选择所述第一模型算法；所述数据处理单元具体用于通过下述公式计算获得与所述第一时间对应的电池开路电压值和与所述第二时间对应的电池开路电压值：OCV＝U(t)+R₀*I(t)+R₁*I(t)，其中，OCV表示电池开路电压，U(t)和I(t)为所述检测单元测量的电压值和电流值，R₀和R₁是预先设定的模型参数。

在第一方面第二种可能的实现方式中，所述控制单元选择所述第二模型算法；所述数据处理单元具体用于通过下述公式计算获得与所述第一时间对应的电池开路电压值和与所述第二时间对应的电池开路电压值：OCV＝U(t)+R₀*I(t)+R₁*I(t)+R₂*I(t)，其中，OCV表示电池开路电压，U(t)和I(t)为所述检测单元测量的电压值和电流值，R₀、R₁和R₂是预先设定的模型参数。