本技術屬于一種電池壽命評價方法,具體涉及一種儲能電池壽命評價方法及相關裝置。
背景技術:
1、電池壽命通常分為循環(huán)壽命和日歷壽命。儲能電池全壽命周期面臨各種動態(tài)、復雜的造成電池健康狀態(tài)劣化的影響因素,不同影響因素對儲能電池的循環(huán)壽命和日歷壽命的影響機理和程度各不相同。
2、目前,一般通過實驗室模擬工況條件對電池壽命進行評價,但是,模擬工況條件時,大多是在單一因素下對儲能電池某一因素下的循環(huán)壽命或者日歷壽命進行評價,試驗條件與電池實際應用場景下的工況具有較大差異。在儲能技術不斷創(chuàng)新、產品更新迭代速率加快且儲能應用場景不斷擴展的大背景下,常規(guī)的評價方法不能真實反映儲能電池在實際應用工況下的性能衰退趨勢。
技術實現(xiàn)思路
1、本技術針對通過實驗室模擬工況條件對電池壽命進行評價的方法,存在試驗條件與電池實際應用場景的工況差異較大,不能真實反映儲能電池在實際應用工況下的性能衰退趨勢的技術問題,提供一種儲能電池壽命評價方法及相關裝置。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本技術采用以下技術方案予以實現(xiàn):
3、第一方面,本技術提出一種儲能電池壽命評價方法,包括:
4、獲取儲能電池當前的循環(huán)壽命影響因子數(shù)據和日歷壽命影響因子數(shù)據,作為儲能電池實時數(shù)據;
5、將儲能電池實時數(shù)據輸入至儲能電池壽命衰減函數(shù),獲取儲能電池壽命評價結果;所述儲能電池壽命衰減函數(shù)的獲取方法包括:
6、獲取儲能電池在不同實驗模擬工況下的循環(huán)壽命實驗數(shù)據和日歷壽命實驗數(shù)據;所述不同實驗模擬工況包括循環(huán)壽命影響因子數(shù)據和日歷壽命影響因子數(shù)據的不同設置;
7、分別對不同實驗模擬工況下的循環(huán)壽命實驗數(shù)據和日歷壽命實驗數(shù)據進行擬合后疊加,分別得到循環(huán)壽命衰減函數(shù)和和日歷壽命衰減函數(shù);
8、獲取儲能電池在預設時間范圍內的歷史循環(huán)壽命影響因子數(shù)據和歷史日歷壽命影響因子數(shù)據,根據充放電狀態(tài)下歷史循環(huán)壽命影響因子數(shù)據的分布情況,以及靜置狀態(tài)下歷史日歷壽命影響因子數(shù)據的分布情況,將儲能電池壽命衰減時間分別按照充放電狀態(tài)和靜置狀態(tài)劃分為多個區(qū)間;
9、以各區(qū)間內的循環(huán)壽命衰減函數(shù)和日歷壽命衰減函數(shù)之和,作為儲能電池壽命衰減函數(shù)。
10、進一步地,所述循環(huán)壽命影響因子數(shù)據包括溫度、充放電倍率和充放電深度;
11、所述日歷壽命影響因子數(shù)據包括溫度和能量狀態(tài)。
12、進一步地,獲取儲能電池在不同實驗模擬工況下的循環(huán)壽命實驗數(shù)據,包括:
13、在循環(huán)壽命標準試驗模擬工況的基礎上,分別調整各循環(huán)壽命影響因子數(shù)據,在每個循環(huán)壽命影響因子數(shù)據下進行預設次數(shù)循環(huán),獲得不用實驗模擬工況下的能量衰減率,作為不同實驗模擬工況下的循環(huán)壽命實驗數(shù)據;
14、獲取儲能電池在不同實驗模擬工況下的日歷壽命實驗數(shù)據,包括:
15、在日歷壽命標準試驗模擬工況的基礎上,分別調整各日歷壽命影響因子數(shù)據,在每個日歷壽命影響因子數(shù)據下將儲能電池擱置預設時間,獲得不用實驗模擬工況下的能量衰減率,作為不同實驗模擬工況下的日歷壽命實驗數(shù)據。
16、進一步地,所述循環(huán)壽命衰減函數(shù)的計算方法,包括:
17、eloss-1=λ1×eloss-1-1(t1)+λ2×eloss-1-2(p)+λ3×eloss-1-3(dod)
18、其中,eloss-1為循環(huán)壽命衰減函數(shù),λ1為隨溫度變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù)權重,λ2為隨充放電倍率變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù)權重,λ3為隨充放電深度變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù)權重,eloss-1-1(t1)為隨溫度變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù),eloss-1-2(p)為隨充放電倍率變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù),eloss-1-3(dod)為隨充放電深度變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù),t1為電池充放電工況區(qū)間電池平均溫度,p為電池充放電工況區(qū)間的電池充放電功率,dod為電池充放電工況區(qū)間的電池充放電深度。
19、進一步地,所述隨溫度變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù),包括:
20、eloss-1-1(t1)=a1exp(-a2/t1)×na3
21、其中,a1為循環(huán)壽命衰減函數(shù)中的修正系數(shù),a2為循環(huán)壽命衰減函數(shù)中與活化能相關的系數(shù),a3為循環(huán)壽命衰減函數(shù)中與電池材料體系相關的系數(shù),n為充放電循環(huán)次數(shù);
22、所述隨充放電倍率變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù),包括:
23、eloss-1-2(p)=f(p)
24、其中,f(p)為根據不同充放電倍率下的實驗數(shù)據擬合得到的循環(huán)壽命隨充放電倍率變化的函數(shù);
25、所述隨充放電深度變化的循環(huán)壽命衰減函數(shù),包括:
26、eloss-1-3(dod)=f(dod)。
27、進一步地,所述日歷壽命衰減函數(shù)的計算方法,包括:
28、eloss-2=η1×eloss-2-1(t2)+η2×eloss-2-2(soe)
29、其中,eloss-2為日歷壽命衰減函數(shù),eloss-2-1(t2)為隨溫度變化的電池日歷壽命衰減函數(shù),eloss-2-2(soe)為隨能量狀態(tài)變化的電池日歷壽命衰減函數(shù),t2為電池擱置時間電池平均溫度,soe為電池擱置時的能量狀態(tài),η1為隨溫度變化的電池日歷壽命衰減函數(shù)權重,η2為隨能量狀態(tài)變化的電池日歷壽命衰減函數(shù)權重。
30、進一步地,所述隨溫度變化的電池日歷壽命衰減函數(shù),包括:
31、eloss-2-1(t2)=b1exp(-b2/t2)×tb3
32、其中,b1為電池日歷壽命衰減函數(shù)中的修正系數(shù),b2為電池日歷壽命衰減函數(shù)中與活化能相關的系數(shù),b3為電池日歷壽命衰減函數(shù)中與電池材料體系相關的系數(shù);
33、所述隨能量狀態(tài)變化的電池日歷壽命衰減函數(shù),包括:
34、eloss-2(soe)=f(soe)。
35、第二方面,本技術提出一種儲能電池壽命評價系統(tǒng),包括:
36、獲取模塊,用于獲取儲能電池當前的循環(huán)壽命影響因子數(shù)據和日歷壽命影響因子數(shù)據,作為儲能電池實時數(shù)據;
37、評價模塊,用于將儲能電池實時數(shù)據輸入至儲能電池壽命衰減函數(shù),獲取儲能電池壽命評價結果;所述儲能電池壽命衰減函數(shù)的獲取方法包括:
38、獲取儲能電池在不同實驗模擬工況下的循環(huán)壽命實驗數(shù)據和日歷壽命實驗數(shù)據;所述不同實驗模擬工況包括循環(huán)壽命影響因子數(shù)據和日歷壽命影響因子數(shù)據的不同設置;
39、分別對不同實驗模擬工況下的循環(huán)壽命實驗數(shù)據和日歷壽命實驗數(shù)據進行擬合后疊加,分別得到循環(huán)壽命衰減函數(shù)和和日歷壽命衰減函數(shù);
40、獲取儲能電池在預設時間范圍內的歷史循環(huán)壽命影響因子數(shù)據和歷史日歷壽命影響因子數(shù)據,根據充放電狀態(tài)下歷史循環(huán)壽命影響因子數(shù)據的分布情況,以及靜置狀態(tài)下歷史日歷壽命影響因子數(shù)據的分布情況,將儲能電池壽命衰減時間分別按照充放電狀態(tài)和靜置狀態(tài)劃分為多個區(qū)間;
41、以各區(qū)間內的循環(huán)壽命衰減函數(shù)和日歷壽命衰減函數(shù)之和,作為儲能電池壽命衰減函數(shù)。
42、第三方面,本技術提出一種電子設備,包括:存儲器、一個或多個處理器;所述存儲器與所述處理器耦合;其中,所述存儲器中存儲有計算機程序代碼,所述計算機程序代碼包括計算機指令,當所述計算機指令被所述處理器執(zhí)行時,所述電子設備執(zhí)行上述儲能電池壽命評價方法的步驟。
43、第四方面,本技術提出一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質中存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述儲能電池壽命評價方法的步驟。
44、與現(xiàn)有技術相比,本技術具有以下有益效果:
45、本技術提出一種儲能電池壽命評價方法,只需要獲取儲能電池當前的循環(huán)壽命影響因子數(shù)據和日歷壽命影響因子數(shù)據,借助儲能電池壽命衰減函數(shù)即可快速完成對儲能電池壽命的評價,且本技術綜合考慮了循環(huán)壽命和日歷壽命的整體評價。本技術先通過在不同實驗模擬工況下的循環(huán)壽命實驗數(shù)據和日歷壽命實驗數(shù)據獲取相應的實驗數(shù)據,并分別對不同實驗模擬工況下的循環(huán)壽命實驗數(shù)據和日歷壽命實驗數(shù)據進行擬合后疊加,得到循環(huán)壽命衰減函數(shù)和和日歷壽命衰減函數(shù),再通過儲能電池實際的歷史數(shù)據進行區(qū)間劃分,對模擬的實驗結果進行修正,進而得到與實際工況更加貼合的用于評估的儲能電池壽命衰減函數(shù)。本技術使得電池的壽命衰減與實際應用場景密切關聯(lián),能直觀的評價關鍵影響因子的動態(tài)變化對電池壽命的影響,便于更準確的開展儲能電池的健康狀態(tài)評價。
46、本技術還提出了一種儲能電池壽命評價系統(tǒng),一種電子設備和一種計算機存儲介質,具備上述儲能電池壽命評價方法的全部優(yōu)勢。