一种浅DOD循环寿命的测试方法和装置与流程

本发明实施例涉及电池检验技术，尤其涉及一种浅dod循环寿命的测试方法和装置。

背景技术：

随着新能源行业的发展，动力电池产业也蓬勃增长，对动力电池的要求更趋向于高能量密度和长使用寿命。

当前对动力电池寿命的评估方法通常为100％dod的循环，即在规定的电压使用范围内进行满充满放循环，但通常在车的使用过程中这种100％充放电的工况很少会使用到，因此开发一种浅dod循环寿命的评估方法十分重要。

目前浅dod循环的评估通常为以电压截止的方式进行，但随着循环的进行，电芯不断进行老化，充放电过程中极化不断增大，导致浅dod循环过程中的容量及能量吞吐衰减较快，评估结果的准确性较差。

技术实现要素：

本发明提供一种浅dod循环寿命的测试方法和装置，以实现提高循环寿命测试的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种浅dod循环寿命的测试方法，该方法包括：

标定电芯的实际容量和实际直流电阻；

以实际容量乘以预设深度作为充放电截止容量，对所述电芯进行充放电循环；

在充放电循环后，重新标定所述电芯的实际容量和实际直流电阻；

以前一充放电循环过程后标定的电芯的实际容量乘以预设深度作为后一充放电循环过程中的充放电截止容量，对所述电芯进行充放电循环，直至在所述电芯达到寿命终止状态，其中，所述预设深度为充放电区间的上下限之差。

可选地，所述充放电循环采用恒流恒压模式进行充放电。

可选地，标定电芯的实际容量和实际直流电阻，包括：

对所述电芯进行第一恒流充电直至所述电芯达到第一工作上限电压；

对所述电芯进行第一恒压充电直至充电电流接近0a，误差不超过0.1；

对所述电芯做第一静置处理；

对所述电芯进行第一恒流放电直至所述电芯达到第一工作下限电压；

对所述电芯做第一静置处理；

重复前述步骤，则第二次放电放出的电量即为所述电芯的实际容量。

可选地，标定所述电芯的实际直流电阻和实际直流电阻，包括：

在所述电芯满容量的情况下，对所述电芯进行第一恒流放电直至所述电芯的电量达到实际容量的1/2；

对所述电芯做第二静置处理；

测定所述电芯两端电压并记做第一电压值u1；

对所述电芯以第一电流值i1放电，持续第一预设时段；

测定所述电芯两端电压并记做第二电压值u2；

所述电芯的实际直流电阻值dcir＝(u1-u2)/i1。

可选地，所述充放电循环的循环次数为大于0的整数次。

可选地，所述寿命终止状态包括：实际容量低于第一预设百分数与初始实际容量的乘积或/和实际直流电阻高于第二预设百分数与初始实际直流电阻的乘积，所述初始实际容量和初始实际直流电阻为第一次标定的实际容量和实际直流电阻，所述第一预设百分数和第二预设百分数均大于等于0且小于1。

可选地，所述充放电区间的上限为第三预设百分数，所述充放电区间的下限为第四预设百分数，所述第三预设百分数和第四预设百分数均大于等于0且小于1，所述第三预设百分数大于第四预设百分数。

可选地，所述第一静置处理的时间小于或等于所述第二静置处理的时间。

第二方面，本发明实施例还提供了一种浅dod循环寿命的测试装置，用于实现前述任一浅dod循环寿命的测试方法，该装置包括：电芯标定模块和充放电循环模块；电芯标定模块用于标定电芯的实际容量和实际直流电阻，以及在充放电循环后，重新标定所述电芯的实际容量和实际直流电阻；充放电循环模块用于以实际容量乘以预设深度作为充放电截止容量，对所述电芯进行充放电循环，以及以前一充放电循环过程后标定的电芯的实际容量乘以预设深度作为后一充放电循环过程中的充放电截止容量，对所述电芯进行充放电循环，直至在所述电芯达到寿命终止状态；其中，所述预设深度为充放电区间的上下限之差。

可选地，所述电芯标定模块包括：容量标定单元和直流电阻标定单元；所述容量标定单元用于标定所述电芯的实际容量；所述直流电阻标定单元用于标定所述电芯的实际直流电阻。

本发明提供的测试方法首先对电芯的初始实时容量和实时直流电阻进行标定，并在充放电循环中以电芯的实际容量作为截止条件，电芯的实时容量随电芯的健康程度不断进行标定更新，以在后一轮充放电循环中作为截止条件，实现了电芯在不同的健康状态下均可以完成目标放电深度范围的寿命评估，达到了寿命测试方法更加合理且有效的效果。

附图说明

图1为本发明实施里提供的一种浅dod循环寿命的测试方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种标定电芯实际容量的方法流程图；

图3为本发明实施例提供的一种标定电芯实际直流电阻的方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的另一种浅dod循环寿命的测试方法的流程图；

图5为本发明实施例提供的一种浅dod循环寿命的测试装置的结构示意图。

具体实施方式

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。

本发明实施例提供了一种浅dod循环寿命的测试方法。图1为本发明实施里提供的一种浅dod循环寿命的测试方法的流程图，参见图1，该浅dod循环寿命的测试方法，包括：

s101、标定电芯的实际容量和实际直流电阻；

示例性地，在对电芯进行浅dod循环寿命测试的时候，首先需要采用恒流恒压方式充电兼恒流放电的循环方式进行充放电两次，以第二次放电容量即为电芯的初始实时容量。然后在电芯满容量的情况下，对电芯进行两次恒流放电，两次恒流放电之间需静置一段时间，例如静置60分钟，则电芯的初始实际直流电阻可以用两次放电的电流值和两次放电后的电压值表示。

s102、以实际容量乘以预设深度作为充放电截止容量，对电芯进行充放电循环；

其中，充放电循环采用恒流恒压模式进行充放电。

示例性地，因为电芯的充放电循环是在预设的循环区间内进行的，所以对电芯进行充放电循环之前，需要先对电芯进行恒流充电至充放电循环区间的下限。示例性的，若充放电循环区间为20％-60％电池荷电状态(stateofcharge，简称soc)，则充放电循环区间的下限为20％soc。之后则进入正式的充放电循环过程：首先，在搁置设定时间待电芯温度恢复至预设测试温度，然后对电芯进行恒流恒压充电，直至充电容量等于或大于实际容量乘以预设深度，其中，充电容量为在本次充电过程中充入电芯的电量，预设深度为充放电循环的深度即充放电循环区间的上下限之差。示例性地，若充放电循环区间为20％-60％soc，则预设深度为60％-20％＝40％；最后，在搁置设定时间待电芯温度恢复至预设测试温度后，对电芯进行恒流恒压放电，直至放电容量等于或大于实际容量乘以预设深度，此时完成一次充放电循环。充放电循环需要实施预设次数，预设次数可以为50次。

s103、在充放电循环后，重新标定电芯的实际容量和实际直流电阻；

具体地，在充放电循环预设次数之后，电芯出现一定程度的老化，实际容量也随之发生了变化，所以需要对电芯的实际容量和实际直流电阻进行重新标定，标定的具体方法同s101，此处不再赘述。

s104、以前一充放电循环过程后标定的电芯的实际容量乘以预设深度作为后一充放电循环过程中的充放电截止容量，对电芯进行充放电循环，直至在电芯达到寿命终止状态。

其中，预设深度为充放电区间的上下限之差。

具体地，首先，在搁置设定时间后，待电芯温度恢复至能够进行测试的温度。接着对电芯进行恒流恒压充电，直至充电容量等于或大于实际容量乘以预设深度，其中，实际容量为前一充放电循环过程后标定的电芯的实际容量，充电容量为在本次充电过程中充入电芯的电量，预设深度为充放电循环的深度即充放电循环区间的上下限之差。示例性地，若充放电循环区间为20％-60％soc，则预设深度为60％-20％＝40％；最后，在搁置设定时间待电芯温度恢复至预设测试温度后，对电芯进行恒流恒压放电，直至放电容量等于或大于实际容量乘以预设深度，此时完成一次充放电循环。充放电循环每实施预设次数后，需要重新标定电芯的实际容量和实际直流电阻，再进行下一轮预设次数的充放电循环直至电芯达到寿命终止状态，其中，实际容量低于第一预设百分数与初始实际容量的乘积或/和实际直流电阻高于第二预设百分数与初始实际直流电阻的乘积，初始实际容量和初始实际直流电阻为第一次标定的实际容量和实际直流电阻，第一预设百分数和第二预设百分数均大于等于0且小于1，示例性地，第一预设百分数和第二预设百分数分别为70％和50％。

本实施例提供的浅dod循环寿命的测试方法，本方法首先对电芯的初始实时容量和实时直流电阻进行标定，并在充放电循环中以电芯的实际容量作为截止条件，电芯的实际容量随电芯的健康程度不断进行标定更新，重新标定的实时容量在后一轮充放电循环中作为截止条件，降低了极化现象对充放电循环截止条件的影响程度，有效解决了浅dod循环过程中的容量吞吐衰减较快导致寿命评估失去其有效性的问题，实现了电芯在不同的健康状态下均可以完成目标放电深度范围的寿命评估，达到了评估测试方法更加合理且有效的效果。

图2为本发明实施例提供的一种标定电芯实际容量的方法流程图，参见图2，可选地，该方法包括：

s201、对电芯进行第一恒流充电直至电芯达到第一工作上限电压；

其中，第一恒流充电是以第一恒定电流为电芯充电。示例性地，第一恒定电流为1/3c的恒定电流；第一工作上限电压为电芯规定的工作上限电压。

s202、对电芯进行第一恒压充电直至充电电流接近0a，误差不超过0.1；

其中，第一恒压充电可以为以第一恒定电压为电芯充电，示例性地，第一恒定电压为电芯规定的工作上限电压以内的恒定电压；以第一恒定电压为电芯充电，直至充电电流降低到接近于0a的水平，误差不超过0.1。

s203、对电芯做第一静置处理；

具体地，在充电之后，电芯的温度暂时性升高，此时电芯出现一定的极化现象，需要对电芯做静置处理以减轻极化现象以及高温带来的电池衰减加速，第一静置处理可以为静置30分钟，此处第一静置处理的时间不做限定，可以根据电芯的种类和容量对应设置。

s204、对电芯进行第一恒流放电直至电芯达到第一工作下限电压；

其中，第一恒流充电是以第一恒定电流为电芯充电，示例性地，第一恒定电流为1/3c的恒定电流；第一工作下限电压为电芯规定的工作下限电压。

s205、对电芯做第一静置处理；

具体地，在放电之后，电芯的温度暂时性升高，此时电芯亦会出现一定的极化现象，需要对电芯做静置处理以减轻极化现象以及高温带来的电池衰减加速，第一静置处理可以为静置30分钟，此处第一静置处理的时间不做限定，可以根据电芯的种类和容量对应设置。

s206、重复前述步骤，则第二次放电放出的电量即为电芯的实际容量。

具体地，重复s201、s202、s203、s204和s205，此次第一恒流放电过程中所放出的电量即为本次测量电芯的实际容量。

本实施例提供的浅dod循环寿命的测试方法，该方法采用恒流恒压的充放电方式对电芯的初始容量进行测量，并在每次充放电后做静置处理以减轻电芯发热带来的极化现象，将第二次充放电的放出电量作为待测电芯的实际容量，使测量值更加稳定，实现了对电芯初始容量的测量，达到了测量结果稳定准确的效果。

图3为本发明实施例提供的一种标定电芯实际直流电阻的方法的流程图，参见图3，可选地，该方法包括：

s301、在电芯满容量的情况下，对电芯进行第一恒流充电直至电芯的电量达到实际容量的1/2；

具体地，在电芯满容量的情况下，以第一恒定电流对电芯进行恒流放电，直至电芯的所剩电量达到电芯初始实际容量的一半。

s302、对电芯做第二静置处理；

具体地，在放电之后，电芯的温度暂时性升高，此时电芯亦会出现一定的极化现象，需要对电芯做静置处理以减轻极化现象以及高温带来的电池衰减加速，第二静置处理可以为静置60分钟，第一静置处理的时间小于或等于第二静置处理的时间，可以根据电芯的种类和容量对应设置。

s303、测定电芯两端电压并记做第一电压值u1；

具体地，静置之后电芯的极化现象的影响降低，此时测量电芯两端的电压并记做第一电压值u1。

s304、对电芯以第一电流值i1放电，持续第一预设时段；

具体地，采用预设的第一电流值对电芯进行恒流放电，放电持续第一预设时间段，其中，第一电流值可以为1/3c对应的电流值，第一预设时段可以为30秒。

s305、测定电芯两端电压并记做第二电压值u2；

s306、电芯的实际直流电阻值dcir＝(u1-u2)/i1。

具体地，电芯的实际直流电阻值可以用第一电压值u1、第二电压值u2和第一电流值i1的公示表示为dcir＝(u1-u2)/i1。

本实施例提供的浅dod循环寿命的测试方法，该方法采用恒流放电的方式测量电芯的直流电阻，静置可以减小测量过程中发热产生的极化现象对结果的影响，实现了对电芯直流电阻的准确测量，达到了对电芯直流电阻测量更准确的效果。

图4为本发明实施例提供的另一种浅dod循环寿命的测试方法的流程图，参见图4，该方法包括：

s401、标定初始实际容量q0和初始实际直流电阻dcir0；

示例性地，采用1/3c的恒定电流为电芯进行恒流充电，直至电芯两端的电压达到电芯的规定工作上限电压，转为采用恒定电压为电芯进行恒压充电，直至充电电流下降到0.02c。然后将电芯搁置30分钟，再采用1/3c恒定电流放电至规定的工作下限电压，搁置30分钟。上述充放电过程再重复一次，第二次放电容量即为电芯的初始实际容量q0。电芯充满电后，采用1/3c的恒定电流对满电的电芯进行恒流放电至50％初始实际容量，搁置60分钟后测量电芯两端的电压，记作第一电压值u1，采用1c倍率对应的电流i1对电芯进行恒流放电30s后再测量电芯两端的电压，记作第二电压值u2，则电芯的初始直流电阻dcir0＝(u1-u2)/i1。

s402、以初始实际容量q0作为截止条件，实施50次充放电循环。

示例性地，采用1/3c的恒定电流对电芯进行恒流充电至充放电循环区间的下限，以初始实际容量q0作为截止条件，然后实施50周充放电循环：采用预设的恒定电流和恒定电压对电芯进行恒流恒压充电，直至充电容量等于或者大于初始实际容量q0乘以放电深度；其中，充电容量是指充入电芯的电量。需要特别说明的是，若充电容量等于或者大于初始实际容量q0乘以放电深度的条件无法达到，则在充电电流小于或等于0.05c时，停止充电。然后搁置预设时间，待电芯温度恢复至要求的测试温度后，以预设的恒定电流和恒定电压进行恒流恒压放电，直至放电容量大于等于初始实际容量q0乘以放电深度；其中，放电容量是指电芯放出的电量。同样地，若充电容量等于或者大于初始实际容量q0乘以放电深度的条件无法达到，则在放电电流小于等于0.05c，停止放电；最后，搁置预设时间，待电芯温度恢复至要求的测试温度。以上充放电过程，重复50次。

s403、重新标定当前状态电芯的实际容量q1和实际直流电阻dcir1。

具体地，在50次充放电循环之后，电芯的健康程度降低，随之电芯的容量和直流电阻也发生了改变，此时需要对电芯的实际容量q1和实际直流电阻dcir1进行重新标定。采用1/3c的恒定电流为电芯进行恒流充电，直至电芯两端的电压达到电芯的规定工作上限电压，转为采用恒定电压为电芯进行恒压充电，直至充电电流下降到0.02c。然后电芯搁置30分钟，再采用1/3c恒定电流放电至规定的工作下限电压，搁置30分钟。上述充放电过程再重复一次，第二次放电容量即为电芯的实际容量q1。电芯充满电后，采用1/3c的恒定电流对满电的电芯进行恒流放电至50％实际容量，搁置60分钟后测量电芯两端的电压，记作第一电压值u1，采用1c倍率对应的电流i1对电芯进行恒流放电30s后再测量电芯两端的电压，记作第二电压值u2，则电芯的直流电阻dcir1＝(u1-u2)/i1。

s404、以实际容量q1作为截止条件实施第50次至第100次充放电循环。

示例性地，采用1/3c的恒定电流对电芯进行恒流充电至充放电循环区间的下限，以实际容量q1作为截止条件，然后实施50周充放电循环：采用预设的恒定电流和恒定电压对电芯进行恒流恒压充电，直至充电容量等于或者大于实际容量q1乘以放电深度；其中，充电容量是指充入电芯的电量。需要特别说明的是，若充电容量等于或者大于实际容量q1乘以放电深度的条件无法达到，则在充电电流小于或等于0.05c时，停止充电。然后搁置预设时间，待电芯温度恢复至要求的测试温度后，以预设的恒定电流和恒定电压进行恒流恒压放电，直至放电容量大于等于实际容量q1乘以放电深度；其中，放电容量是指电芯放出的电量。同样地，若充电容量等于或者大于实际容量q1乘以放电深度的条件无法达到，则在放电电流小于等于0.05c，停止放电；最后，搁置预设时间，待电芯温度恢复至要求的测试温度。以上充放电过程，重复50次。

s405、重新标定当前状态电芯的实际容量q2和实际直流电阻dcir2。

具体地，在50次充放电循环之后，电芯的健康程度降低，随之电芯的容量和直流电阻也发生了改变，此时需要对电芯的实际容量q2和实际直流电阻dcir2进行重新标定。采用1/3c的恒定电流为电芯进行恒流充电，直至电芯两端的电压达到电芯的规定工作上限电压，转为采用恒定电压为电芯进行恒压充电，直至充电电流下降到0.02c。然后电芯搁置30分钟，再采用1/3c恒定电流放电至规定的工作下限电压，搁置30分钟。上述充放电过程再重复一次，第二次放电容量即为电芯的实际容量q2。电芯充满电后，采用1/3c的恒定电流对满电的电芯进行恒流放电至50％实际容量，搁置60分钟后测量电芯两端的电压，记作第一电压值u1，采用1c倍率对应的电流i1对电芯进行恒流放电30s后再测量电芯两端的电压，记作第二电压值u2，则电芯的直流电阻dcir2＝(u1-u2)/i1。

s406、重复s404和s405的操作，将前一步骤标定的实际容量应用于下一步骤充放电循环中作为截止条件，直至电芯达到寿命终止状态。

具体地，重复进行50次充放电循环，并在每50次充放电循环之后重新标定当前状态电芯的实际容量和实际直流电阻，将每次重新标定的实际容量用于下一步骤充放电循环中作为截止条件，直至电芯实际容量的保持率低于初始实际容量预设百分比或实际直流电阻的增长率高于初始实际直流电阻的预设百分比，结束测试。

本实施例提供的浅dod循环寿命的测试方法，采用恒流恒压充放电的方式对电芯进行实际容量和直流电阻的标定，在标定之后以电芯的实际容量乘以预设深度作为截止条件进行充放电循环，每50次重发供电循环之后对电芯的实际容量和直流电阻进行重新标定，并作为此后充放电循环的截止条件，直至电芯达到寿命终止状态，测试过程中实际容量作为截止条件随着电池的健康程度的变化不断进行更新，实现了对电芯寿命的测试，达到了测试结果更加准确以及测试实现更容易的效果。

本发明实施例还提供了一种浅dod循环寿命的测试装置，该装置可以实施上述实施例的方法。图5为本发明实施例提供的一种浅dod循环寿命的测试装置的结构示意图，参照图5，可选地，该装置包括：电芯标定模块501和充放电循环模块502，电芯标定模块501用于标定电芯的实际容量和实际直流电阻，以及在充放电循环后，重新标定电芯的实际容量和实际直流电阻；充放电循环模块502用于以实际容量乘以预设深度作为充放电截止容量，对电芯进行充放电循环，以及以前一充放电循环过程后标定的电芯的实际容量乘以预设深度作为后一充放电循环过程中的充放电截止容量，对电芯进行充放电循环，直至在电芯达到寿命终止状态；其中，预设深度为充放电区间的上下限之差，充放电区间的上限为第三预设百分数，充放电区间的下限为第四预设百分数，第三预设百分数和第四预设百分数均大于等于0且小于1，第三预设百分数大于第四预设百分数。示例性地，第三预设百分数为60％，第四预设百分数为20％，则预设深度为40％。

本实施例提供的浅dod循环寿命的测试装置，电芯标定模块采用恒流恒压充放电的方式对电芯进行实际容量和直流电阻的标定，充放电循环模块以电芯的实际容量乘以预设深度作为截止条件进行充放电循环，每50次重发供电循环之后对电芯的实际容量和直流电阻进行重新标定，并作为此后充放电循环的截止条件，直至电芯达到寿命终止状态，实现了对电芯寿命的测试，达到了测试结果更加准确以及测试实现更容易的效果。

继续参照图5，可选地，电芯标定模块501包括：容量标定单元503和直流电阻标定单元504；容量标定单元503用于标定电芯的实际容量；直流电阻标定单元504用于标定电芯的实际直流电阻。

本实施例提供的浅dod循环寿命的测试方法和装置，采用恒流恒压充放电的方式对电芯进行实际容量和直流电阻的标定，在标定之后以电芯的实际容量乘以预设深度作为截止条件进行充放电循环，每50次重发供电循环之后对电芯的实际容量和直流电阻进行重新标定，并作为此后充放电循环的截止条件，直至电芯达到寿命终止状态，测试过程中实际容量作为截止条件随着电池的健康程度的变化不断进行更新，实现了对电芯寿命的测试，达到了测试结果更加准确以及测试实现更容易的效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。