一种电池循环次数的计算方法及装置与流程

本发明涉及电池，尤其涉及一种电池循环次数的计算方法及装置。

背景技术：

1、电池循环次数的记录方法通常是通过bms计算电池目前的满电电压。该计算方法的原理是：随着电池循环次数的增加，该电池的满电电压会逐渐下降，因此，通过计算电池的满电电压，就能够计算对应电池已经循环的次数。

2、当前，用满电电压计算循环次数的研究已被广泛应用于三元电池领域。但这种算法对磷酸铁锂电池无效，因为磷酸铁锂电池的满电电压和电池循环次数之间并非线性关系。因此，对于磷酸铁锂电池的循环次数的估算，目前是基于最大电压估算大致的循环次数。然而，实践发现，磷酸铁锂电池充放电时，其开路电压充满电和放完电后实际上会出现微弱变化，这种变化规律很难模拟，容易导致电池循环次数计算错误。可见，提出一种提高磷酸铁锂电池的循环次数的计算准确性的技术方案显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明提供了一种电池循环次数的计算方法及装置，能够提高磷酸铁锂电池的目标循环次数的计算准确性，从而有利于提高磷酸铁锂电池的使用安全性。

2、为了解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种电池循环次数的计算方法，所述方法包括：

3、获取磷酸铁锂电池在目标充电过程中的充电参数集合；所述充电参数集合包括所述目标充电过程包含的多个充电时刻中每个所述充电时刻对应的充电参数；

4、根据所有所述充电时刻以及所有所述充电时刻对应的充电参数，确定所述磷酸铁锂电池的目标充电平台期；

5、根据计算出的所述目标充电平台期的目标充电时长，计算所述磷酸铁锂电池的目标循环次数。

6、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，每个所述充电时刻对应的充电参数包括每个所述充电时刻对应的充电电压变化值；

7、所述根据所有所述充电时刻以及所有所述充电时刻对应的充电参数，确定所述磷酸铁锂电池的目标充电平台期，包括：

8、根据每个所述充电时刻、每个所述充电时刻对应的充电参数以及确定出的电压斜率计算模型，计算每个所述充电时刻对应的电压斜率；

9、根据所有所述充电时刻对应的电压斜率以及所有所述充电时刻对应的充电参数，确定所述磷酸铁锂电池的目标充电平台期；

10、其中，每个所述充电时刻对应的电压斜率计算模型为：

11、

12、其中，k表示充电时刻t时的电压斜率，δut表示充电时刻t时的充电电压变化值，δut-i表示充电时刻为t-i时的充电电压变化值，δt表示所述充电时刻t-i至所述充电时刻t对应的充电时长。

13、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，每个所述充电时刻对应的充电参数还包括每个所述充电时刻对应的累计充电电压以及每个所述充电时刻对应的累计充电量；

14、所述根据所有所述充电时刻对应的电压斜率以及所有所述充电时刻对应的充电参数，确定所述磷酸铁锂电池的目标充电平台期，包括：

15、根据所有所述充电时刻对应的累计充电电压以及预设的时间筛选条件，确定目标充电平台期的起始时刻；

16、根据所有所述充电时刻对应的累计充电电压以及所有所述充电时刻对应的累计充电量，确定斜率判定阈值；并根据所述斜率判定阈值以及所有所述充电时刻对应的电压斜率，确定所述目标充电平台期的结束时刻；

17、根据所述目标充电平台期的起始时刻以及所述目标充电平台期的结束时刻，确定所述磷酸铁锂电池在所述充电过程中的目标充电平台期。

18、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所有所述充电时刻对应的累计充电电压以及预设的时间筛选条件，确定目标充电平台期的起始时刻，包括：

19、从所有所述充电时刻对应的累计充电电压中筛选出首次出现的目标充电电压；所述目标充电电压均小于相邻的所有累计充电电压；

20、确定所述目标充电电压对应的充电时刻，作为目标充电平台期的起始时刻；

21、以及，所述根据所述斜率判定阈值以及所有所述充电时刻对应的电压斜率，确定所述目标充电平台期的结束时刻，包括：

22、根据所述斜率判定阈值以及所有所述充电时刻对应的电压斜率，从所有所述电压斜率中筛选出首次出现的目标电压斜率；所述目标电压斜率大于所述斜率判定阈值；

23、确定所述目标电压斜率对应的充电时刻，作为所述目标充电平台期的结束时刻。

24、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述根据所有所述充电时刻对应的累计充电电压以及所有所述充电时刻对应的累计充电量，确定斜率判定阈值，包括：

25、对于每个所述充电时刻，将该充电时刻对应的累计充电电压与该充电时刻对应的累计充电量输入至预先确定出的求导公式中进行求导计算，得到该充电时刻对应的求导结果；

26、对所有所述充电时刻对应的求导结果进行曲线拟合，得到曲线拟合结果；

27、根据所述曲线拟合结果，从所有所述求导结果中筛选出满足预设曲线变化趋势的所有目标求导结果；

28、将所有所述目标求导结果进行融合处理，得到斜率判定阈值。

29、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述磷酸铁锂电池的每次充电过程均包括第一平台期、第二平台期和第三平台期；

30、所述目标充电平台期是所述目标充电过程中的第二平台期；

31、所述目标充电过程是所述磷酸铁锂电池的所有充电过程中的其中一个，每个所述充电过程均存在对应的循环次数；

32、所述根据计算出的所述目标充电平台期的目标充电时长，计算所述磷酸铁锂电池的目标循环次数，包括：

33、获取所述磷酸铁锂电池在初始充电过程中第二平台期的初始充电时长；所述初始充电过程对应的循环次数小于所述目标充电过程对应的循环次数；

34、将计算出的所述目标充电平台期的目标充电时长以及所述初始充电时长输入至预先训练好的充电时长计算模型中进行逆运算，得到所述磷酸铁锂电池的目标循环次数；

35、其中，任一所述充电过程中第二平台期的充电时长计算模型为：

36、δt＝t1-a×exp(bx)；

37、其中，δt表示某一次充电过程中第二平台期的充电时长，t1表示所述磷酸铁锂电池在所述初始充电过程中的第二平台期的初始充电时长，x表示所述磷酸铁锂电池的目标循环次数，a、b均为常数。

38、作为一种可选的实施方式，在本发明第一方面中，所述方法还包括：

39、获取所述磷酸铁锂电池的额定循环次数；

40、根据所述目标循环次数和所述额定循环次数，确定所述磷酸铁锂电池的电池参数；所述电池参数包括所述磷酸铁锂电池的当前电池容量和/或所述磷酸铁锂电池的剩余使用寿命；

41、获取目标设备的电量需求；所述磷酸铁锂电池用于为所述目标设备供电；所述电量需求用于表示所述目标设备正常工作所需的电量；

42、根据所述磷酸铁锂电池的电池参数以及所述目标设备的电量需求，确定所述磷酸铁锂电池的电池状态，所述电池状态包括健康状态或者非健康状态；其中，所述健康状态用于表示所述磷酸铁锂电池不需要进行更换，所述非健康状态用于表示所述磷酸铁锂电池需要进行更换。

43、本发明第二方面公开了一种电池循环次数的计算装置，所述装置包括：

44、获取模块，用于获取磷酸铁锂电池在目标充电过程中的充电参数集合；所述充电参数集合包括所述目标充电过程包含的多个充电时刻中每个所述充电时刻对应的充电参数；

45、第一确定模块，用于根据所有所述充电时刻以及所有所述充电时刻对应的充电参数，确定所述磷酸铁锂电池的目标充电平台期；

46、计算模块，用于根据计算出的所述目标充电平台期的目标充电时长，计算所述磷酸铁锂电池的目标循环次数。

47、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，每个所述充电时刻对应的充电参数包括每个所述充电时刻对应的充电电压变化值；

48、所述第一确定模块根据所有所述充电时刻以及所有所述充电时刻对应的充电参数，确定所述磷酸铁锂电池的目标充电平台期的方式具体包括：

49、根据每个所述充电时刻、每个所述充电时刻对应的充电参数以及确定出的电压斜率计算模型，计算每个所述充电时刻对应的电压斜率；

50、根据所有所述充电时刻对应的电压斜率以及所有所述充电时刻对应的充电参数，确定所述磷酸铁锂电池的目标充电平台期；

51、其中，每个所述充电时刻对应的电压斜率计算模型为：

52、

53、其中，k表示充电时刻t时的电压斜率，δut表示充电时刻t时的充电电压变化值，δut-i表示充电时刻为t-i时的充电电压变化值，δt表示所述充电时刻t-i至所述充电时刻t对应的充电时长。

54、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，每个所述充电时刻对应的充电参数还包括每个所述充电时刻对应的累计充电电压以及每个所述充电时刻对应的累计充电量；

55、所述第一确定模块根据所有所述充电时刻对应的电压斜率以及所有所述充电时刻对应的充电参数，确定所述磷酸铁锂电池的目标充电平台期的方式具体包括：

56、根据所有所述充电时刻对应的累计充电电压以及预设的时间筛选条件，确定目标充电平台期的起始时刻；

57、根据所有所述充电时刻对应的累计充电电压以及所有所述充电时刻对应的累计充电量，确定斜率判定阈值；并根据所述斜率判定阈值以及所有所述充电时刻对应的电压斜率，确定所述目标充电平台期的结束时刻；

58、根据所述目标充电平台期的起始时刻以及所述目标充电平台期的结束时刻，确定所述磷酸铁锂电池在所述充电过程中的目标充电平台期。

59、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述第一确定模块根据所有所述充电时刻对应的累计充电电压以及预设的时间筛选条件，确定目标充电平台期的起始时刻的方式具体包括：

60、从所有所述充电时刻对应的累计充电电压中筛选出首次出现的目标充电电压；所述目标充电电压均小于相邻的所有累计充电电压；

61、确定所述目标充电电压对应的充电时刻，作为目标充电平台期的起始时刻；

62、以及，所述第一确定模块根据所述斜率判定阈值以及所有所述充电时刻对应的电压斜率，确定所述目标充电平台期的结束时刻的方式具体包括：

63、根据所述斜率判定阈值以及所有所述充电时刻对应的电压斜率，从所有所述电压斜率中筛选出首次出现的目标电压斜率；所述目标电压斜率大于所述斜率判定阈值；

64、确定所述目标电压斜率对应的充电时刻，作为所述目标充电平台期的结束时刻。

65、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述第一确定模块根据所有所述充电时刻对应的累计充电电压以及所有所述充电时刻对应的累计充电量，确定斜率判定阈值的方式具体包括：

66、对于每个所述充电时刻，将该充电时刻对应的累计充电电压与该充电时刻对应的累计充电量输入至预先确定出的求导公式中进行求导计算，得到该充电时刻对应的求导结果；

67、对所有所述充电时刻对应的求导结果进行曲线拟合，得到曲线拟合结果；

68、根据所述曲线拟合结果，从所有所述求导结果中筛选出满足预设曲线变化趋势的所有目标求导结果；

69、将所有所述目标求导结果进行融合处理，得到斜率判定阈值。

70、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述磷酸铁锂电池的每次充电过程均包括第一平台期、第二平台期和第三平台期；

71、所述目标充电平台期是所述目标充电过程中的第二平台期；

72、所述目标充电过程是所述磷酸铁锂电池的所有充电过程中的其中一个，每个所述充电过程均存在对应的循环次数；

73、所述计算模块根据计算出的所述目标充电平台期的目标充电时长，计算所述磷酸铁锂电池的目标循环次数的方式具体包括：

74、获取所述磷酸铁锂电池在初始充电过程中第二平台期的初始充电时长；所述初始充电过程对应的循环次数小于所述目标充电过程对应的循环次数；

75、将计算出的所述目标充电平台期的目标充电时长以及所述初始充电时长输入至预先训练好的充电时长计算模型中进行逆运算，得到所述磷酸铁锂电池的目标循环次数；

76、其中，任一所述充电过程中第二平台期的充电时长计算模型为：

77、δt＝t1-a×exp(bx)；

78、其中，δt表示某一次充电过程中第二平台期的充电时长，t1表示所述磷酸铁锂电池在所述初始充电过程中的第二平台期的初始充电时长，x表示所述磷酸铁锂电池的目标循环次数，a、b均为常数。

79、作为一种可选的实施方式，在本发明第二方面中，所述获取模块，还用于获取所述磷酸铁锂电池的额定循环次数；

80、所述装置还包括：

81、第二确定模块，用于根据所述目标循环次数和所述额定循环次数，确定所述磷酸铁锂电池的电池参数；所述电池参数包括所述磷酸铁锂电池的当前电池容量和/或所述磷酸铁锂电池的剩余使用寿命；

82、所述获取模块，还用于获取目标设备的电量需求；所述磷酸铁锂电池用于为所述目标设备供电；所述电量需求用于表示所述目标设备正常工作所需的电量；

83、所述第二确定模块，还用于根据所述磷酸铁锂电池的电池参数以及所述目标设备的电量需求，确定所述磷酸铁锂电池的电池状态，所述电池状态包括健康状态或者非健康状态；其中，所述健康状态用于表示所述磷酸铁锂电池不需要进行更换，所述非健康状态用于表示所述磷酸铁锂电池需要进行更换。

84、本发明第三方面公开了另一种电池循环次数的计算装置，所述装置包括：

85、存储有可执行程序代码的存储器；

86、与所述存储器耦合的处理器；

87、所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明第一方面公开的电池循环次数的计算方法。

88、本发明第四方面公开了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令被调用时，用于执行本发明第一方面公开的电池循环次数的计算方法。

89、与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

90、本发明实施例中，获取磷酸铁锂电池在目标充电过程中的充电参数集合；充电参数集合包括目标充电过程包含的多个充电时刻中每个充电时刻对应的充电参数；目标充电过程是磷酸铁锂电池的所有充电过程中的其中一个，每个充电过程均存在对应的循环次数；根据所有充电时刻以及所有充电时刻对应的充电参数，确定磷酸铁锂电池的目标充电平台期；根据计算出的目标充电平台期的目标充电时长，计算磷酸铁锂电池的目标循环次数。可见，实施本发明能够根据获取到的磷酸铁锂电池在目标充电过程中的多个充电参数，准确地确定出磷酸铁锂电池的目标充电平台期，并根据计算出的目标充电平台期的目标充电时长，能够提高对磷酸铁锂电池的目标循环次数的计算准确性，从而有利于提高磷酸铁锂电池的使用安全性。