本公開(kāi)的實(shí)施例的各方面涉及電池壽命估計(jì)方法和電池系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電池壽命估計(jì)模型配置影響電池劣化的各種因素的各種組合，并且基于這樣的數(shù)據(jù)，可以獲得電池使用配置文件的預(yù)期壽命值。

2、然而，電池的壽命劣化不僅僅由在對(duì)應(yīng)的時(shí)間處的物理?xiàng)l件決定，而是具有滯后特性。例如，在1年周期的前6個(gè)月在室溫下操作并且在其之后的6個(gè)月在10度的低溫下操作的電池內(nèi)部的反應(yīng)機(jī)制可能不同于在1年周期的前6個(gè)月在低溫下操作并且在其之后的6個(gè)月在室溫下操作的電池內(nèi)部的反應(yīng)機(jī)制。因此，關(guān)于操作電池的時(shí)間順序的信息可能是重要的(例如，非常重要的)考慮因素。

3、在背景技術(shù)部分中公開(kāi)的以上信息是為了增強(qiáng)對(duì)本公開(kāi)的背景技術(shù)的理解，并且因此，它可能包含不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的信息。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、通常，由于有限的存儲(chǔ)容量，能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)(ess)或車(chē)輛的bms系統(tǒng)可能難以按照時(shí)間順序存儲(chǔ)影響壽命劣化的因素，可以以對(duì)各個(gè)因素隨時(shí)間變化的事件進(jìn)行計(jì)數(shù)的格式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

2、然而，因?yàn)橐允录?jì)數(shù)格式存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可能不包括隨時(shí)間變化的信息并且可能是對(duì)物理量進(jìn)行簡(jiǎn)單地計(jì)數(shù)的數(shù)據(jù)，所以僅使用這樣的對(duì)應(yīng)信息來(lái)估計(jì)電池壽命可能是不準(zhǔn)確的。

3、本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例針對(duì)可以更準(zhǔn)確地估計(jì)電池壽命的電池系統(tǒng)和電池壽命估計(jì)方法。

4、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，一種電池系統(tǒng)包括：電池；檢測(cè)裝置，被配置為從電池檢測(cè)電壓、電流和溫度；以及電池管理系統(tǒng)(bms)，被配置為：基于從檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電壓、電流和溫度估計(jì)充電狀態(tài)(soc)；基于包括電壓、電流、溫度和soc的電池狀態(tài)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)通過(guò)以事件計(jì)數(shù)格式測(cè)量電池的物理狀態(tài)而生成的配置文件；基于配置文件生成用于驅(qū)動(dòng)代表性電池的虛擬場(chǎng)景；以及通過(guò)虛擬場(chǎng)景估計(jì)電池的壽命。

5、在實(shí)施例中，bms可以包括：場(chǎng)景生成器，被配置為生成m天的場(chǎng)景，m是大于或等于1的自然數(shù)；場(chǎng)景校正器，被配置為基于m天的場(chǎng)景生成m天的n個(gè)場(chǎng)景，n是大于或等于2的自然數(shù)；以及壽命估計(jì)器，被配置為通過(guò)基于m天的n個(gè)場(chǎng)景模擬電池操作來(lái)估計(jì)電池的壽命。

6、在實(shí)施例中，場(chǎng)景生成器可以被配置為基于多個(gè)存儲(chǔ)的代表性模板中的每一個(gè)的發(fā)生概率生成m天的場(chǎng)景模板；并且多個(gè)存儲(chǔ)的代表性模板中的每一個(gè)可以包括將電池的以天為單位的充電和放電比率表示為概率的值。

7、在實(shí)施例中，場(chǎng)景生成器可以被配置為：基于m天的場(chǎng)景模板當(dāng)中的切換代表性電池的充電狀態(tài)的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，從配置文件隨機(jī)采樣每個(gè)時(shí)間點(diǎn)處的物理量，以生成m天的特定場(chǎng)景。

8、在實(shí)施例中，配置文件可以包括：充電日志表，基于在電池處于充電狀態(tài)的情況下從電池狀態(tài)數(shù)據(jù)當(dāng)中獲得的數(shù)據(jù)生成；放電日志表，基于在電池處于放電狀態(tài)的情況下從電池狀態(tài)數(shù)據(jù)當(dāng)中獲得的數(shù)據(jù)生成；以及休息日志表，基于在電池處于休息狀態(tài)的情況下從電池狀態(tài)數(shù)據(jù)當(dāng)中獲得的數(shù)據(jù)生成。

9、在實(shí)施例中，場(chǎng)景生成器可以被配置為：從充電日志表導(dǎo)出m天的場(chǎng)景模板的充電時(shí)段的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)處的物理量；從放電日志表導(dǎo)出m天的場(chǎng)景模板的放電時(shí)段的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)處的物理量；以及從休息日志表導(dǎo)出m天的場(chǎng)景模板的休息時(shí)段的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)處的物理量。

10、在實(shí)施例中，場(chǎng)景校正器可以被配置為通過(guò)利用蒙特卡羅模擬方法來(lái)復(fù)原m天的場(chǎng)景中的n個(gè)數(shù)量的場(chǎng)景以生成m天的n個(gè)場(chǎng)景。

11、在實(shí)施例中，壽命估計(jì)器可以被配置為：多次模擬m天的n個(gè)場(chǎng)景；將多次模擬的模擬結(jié)果當(dāng)中的一個(gè)模擬結(jié)果確定為電池的壽命估計(jì)模型；以及使用壽命估計(jì)模型來(lái)估計(jì)電池的壽命。

12、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，一種電池壽命估計(jì)方法包括：從電池檢測(cè)電壓、電流和溫度；基于從電池檢測(cè)到的電壓、電流和溫度估計(jì)充電狀態(tài)(soc)；通過(guò)基于包括電壓、電流、溫度和soc的電池狀態(tài)數(shù)據(jù)以事件計(jì)數(shù)格式測(cè)量電池的物理狀態(tài)來(lái)生成配置文件，并且存儲(chǔ)配置文件；基于配置文件生成用于驅(qū)動(dòng)代表性電池的虛擬場(chǎng)景；以及通過(guò)虛擬場(chǎng)景估計(jì)電池的壽命。

13、在實(shí)施例中，電池的壽命的估計(jì)可以包括：生成m天的場(chǎng)景，m是大于或等于1的自然數(shù)；基于m天的場(chǎng)景生成m天的n個(gè)場(chǎng)景，n是大于或等于2的自然數(shù)；以及通過(guò)基于m天的n個(gè)場(chǎng)景模擬電池操作來(lái)估計(jì)電池的壽命。

14、在實(shí)施例中，m天的場(chǎng)景的生成可以包括：基于多個(gè)存儲(chǔ)的代表性模板中的每一個(gè)的發(fā)生概率生成m天的場(chǎng)景模板，并且多個(gè)存儲(chǔ)的代表性模板中的每一個(gè)可以包括將電池的以天為單位的充電和放電比率表示為概率的值。

15、在實(shí)施例中，m天的場(chǎng)景的生成可以包括：基于m天的場(chǎng)景模板當(dāng)中的切換代表性電池的充電狀態(tài)的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，從配置文件隨機(jī)采樣每個(gè)時(shí)間點(diǎn)處的物理量以生成m天的特定場(chǎng)景。

16、在實(shí)施例中，配置文件的生成可以包括：基于在電池處于充電狀態(tài)的情況下從電池狀態(tài)數(shù)據(jù)當(dāng)中獲得的數(shù)據(jù)生成充電日志表；基于在電池處于放電狀態(tài)的情況下從電池狀態(tài)數(shù)據(jù)當(dāng)中獲得的數(shù)據(jù)生成放電日志表；以及基于在電池處于休息狀態(tài)的情況下從電池狀態(tài)數(shù)據(jù)當(dāng)中獲得的數(shù)據(jù)生成休息日志表。

17、在實(shí)施例中，m天的特定場(chǎng)景的生成可以包括：從充電日志表導(dǎo)出m天的場(chǎng)景模板的充電時(shí)段的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)處的物理量；從放電日志表導(dǎo)出m天的場(chǎng)景模板的放電時(shí)段的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)處的物理量；以及從休息日志表導(dǎo)出m天的場(chǎng)景模板的休息時(shí)段的開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)處的物理量。

18、在實(shí)施例中，m天的n個(gè)場(chǎng)景的生成可以包括：通過(guò)利用蒙特卡羅模擬方法來(lái)復(fù)原m天的場(chǎng)景中的n個(gè)數(shù)量的場(chǎng)景以生成m天的n個(gè)場(chǎng)景。

19、在實(shí)施例中，通過(guò)模擬電池操作來(lái)估計(jì)電池的壽命可以包括：多次模擬m天的n個(gè)場(chǎng)景；將多次模擬的模擬結(jié)果當(dāng)中的一個(gè)模擬結(jié)果確定為電池的壽命估計(jì)模型；以及使用壽命估計(jì)模型來(lái)估計(jì)電池的壽命。

20、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，可以使用較小容量(例如，小容量)的存儲(chǔ)器以改善的精度(例如，高精度)來(lái)估計(jì)電池模塊的壽命。

21、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，可以通過(guò)電池的準(zhǔn)確壽命估計(jì)來(lái)提前檢測(cè)保修風(fēng)險(xiǎn)。

22、根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，如果將來(lái)發(fā)生壽命問(wèn)題，可以估計(jì)用戶的電池的使用歷史，并且因此，可以準(zhǔn)備用于確定電池是否有問(wèn)題或者是否是在保修范圍之外的異常使用的標(biāo)準(zhǔn)。

技術(shù)特征：

1.一種電池系統(tǒng)，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池系統(tǒng)，其中，所述電池管理系統(tǒng)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池系統(tǒng)，其中：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池系統(tǒng)，其中，所述場(chǎng)景生成器被配置為：基于所述m天的所述場(chǎng)景模板當(dāng)中的切換所述代表性電池的充電狀態(tài)的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，從所述配置文件隨機(jī)采樣所述每個(gè)時(shí)間點(diǎn)處的物理量以生成所述m天的特定場(chǎng)景。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池系統(tǒng)，其中，所述配置文件包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池系統(tǒng)，其中，所述場(chǎng)景生成器被配置為：

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池系統(tǒng)，其中，所述場(chǎng)景校正器被配置為通過(guò)利用蒙特卡羅模擬方法來(lái)復(fù)原所述m天的所述場(chǎng)景中的n個(gè)數(shù)量的場(chǎng)景，以生成所述m天的所述n個(gè)場(chǎng)景。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池系統(tǒng)，其中，所述壽命估計(jì)器被配置為：

9.一種電池壽命估計(jì)方法，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電池壽命估計(jì)方法，其中，所述電池的所述壽命的所述估計(jì)包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池壽命估計(jì)方法，其中，所述m天的所述場(chǎng)景的所述生成包括：基于多個(gè)存儲(chǔ)的代表性模板中的每一個(gè)的發(fā)生概率生成所述m天的場(chǎng)景模板，并且

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池壽命估計(jì)方法，其中，所述m天的所述場(chǎng)景的所述生成包括：基于所述m天的所述場(chǎng)景模板當(dāng)中的切換所述代表性電池的充電狀態(tài)的每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，從所述配置文件隨機(jī)采樣所述每個(gè)時(shí)間點(diǎn)處的物理量以生成所述m天的特定場(chǎng)景。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電池壽命估計(jì)方法，其中，所述配置文件的所述生成包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電池壽命估計(jì)方法，其中，所述m天的所述特定場(chǎng)景的所述生成包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池壽命估計(jì)方法，其中，所述m天的所述n個(gè)場(chǎng)景的所述生成包括：通過(guò)利用蒙特卡羅模擬方法來(lái)復(fù)原所述m天的所述場(chǎng)景中的n個(gè)數(shù)量的場(chǎng)景以生成所述m天的所述n個(gè)場(chǎng)景。

16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池壽命估計(jì)方法，其中，通過(guò)模擬所述電池操作來(lái)估計(jì)所述電池的所述壽命包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電池壽命估計(jì)方法和電池系統(tǒng)。該電池系統(tǒng)包括：電池；檢測(cè)裝置，用于從電池檢測(cè)電壓、電流和溫度；以及電池管理系統(tǒng)(BMS)，用于：基于從檢測(cè)裝置檢測(cè)到的電壓、電流和溫度估計(jì)充電狀態(tài)(SOC)；基于包括電壓、電流、溫度和SOC的電池狀態(tài)數(shù)據(jù)，以事件計(jì)數(shù)格式存儲(chǔ)通過(guò)測(cè)量電池的物理狀態(tài)生成的配置文件；基于配置文件生成用于驅(qū)動(dòng)代表性電池的虛擬場(chǎng)景；以及通過(guò)虛擬場(chǎng)景估計(jì)電池的壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：安泰成,李昌炫,李宣旼,金濟(jì)益,安基將
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三星SDI株式會(huì)社
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9