(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111178722.2 (22)申请日 2021.10.1 1 (71)申请人 崔跃芹 地址 471125 河南省洛阳市孟 津区平乐 镇 翟泉村翟泉小学 （吕本湖） (72)发明人 崔跃芹　吕东桢　 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) H02J 7/00(2006.01) G06F 119/04(2020.01) (54)发明名称 一种考虑运行工况的充电电池累计损耗寿 命预测方法、 装置、 电子设备及可读存 储介质 (57)摘要 本发明属于充电电池的寿命预测相关技术 领域， 其公开了一种考虑运行工况的充电电池累 计损耗寿命预测方法、 装置、 电子设备及可读存 储介质， 用以应对充电电池实际使用过程中广泛 存在的随机充放电以及运行工况变动情况。 实际 中的充电电池 是随机使用的， 并不存在完整的充 放电循环， 因而采用循环次数作为寿命指标的预 测效果很差。 本发明采用累计损耗量作为寿命指 标， 可以应对充电电池实际应用中的随机充放电 现象。 此外， 为了应对电流、 温度等工况条件的波 动。 本发明同时考虑了运行工况的变动对充电电 池退化过程的影响， 更贴近实际， 且便于部署。 本 发明实施例提供的技术方案提高了充电电池寿 命预测在实际应用中的准确度， 具有极高的应用 前景。 权利要求书3页 说明书14页 附图2页 CN 114444370 A 2022.05.06 CN 114444370 A 1.一种考虑运行工况的充电电池累计损耗寿命预测方法， 其特征在于， 该方法包括以 下步骤： 步骤S1、 获取充电电池的退化模型； 所述退化模型采用累计损耗量作为寿命指标， 用于 描述充电电池的关键性能指标随其累计损耗量的逐渐累积而不断衰变的退化过程， 退化模 型同时考虑了运行工况等因素对退化过程的影响； 步骤S2、 获取当前充电 电池的退化关联 数据； 步骤S3、 获取当前充电 电池未来 运行工况的估计； 步骤S4、 根据 退化模型、 失效标准、 当前充电电池的退化关联数据以及 当前充电电池未 来运行工况的估计， 预测当前充电 电池的剩余寿命。 2.如权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述累计损耗量为充电电池实 际使用度量的累积结果， 其种类包括累计充电量、 累计 放电量、 累计绝对值充放电量 等三者， 以及该三 者的恒定常值 倍数学变换； 任意特定时刻所对应累计损耗量的具体测算方式包括， 自充电电池投入使用起至该特 定时刻前全部时间范围内所产生的实际使用度量的累积结果； 所述关键性能指标用来表示充电电池的健康状态， 其种类包括实 际储电容量、 实 际储 电容量的衰减量、 实际内阻、 实际内阻的衰变量等四者， 以及该四者的恒定常值倍数学变 换； 所述运行工况的种类包括， 充电或放电过程中的电压、 电流、 功率、 温度等参数在过程 内的具体 变化情况或者均值， 以及它 们的恒定常值 倍数学变换； 所述运行工况的种类还包括充电过程中的充电截止电流、 放电过程中的放电截止电 压； 充电截止电流是指电池充电时， 电流上升到电池不宜再继续充电的最低电流值； 放电截 止电压是指电池放电时， 电压下降到电池不宜再继续 放电的最低电压值； 所述失效标准为充电电池关键性能指标取值范围内的某一值， 当关键性 能指标衰变至 该值时充电 电池发生失效。 3.如权利要求2所述的方法， 其特 征在于， 所述剩余寿命包括总寿命与即时寿命的差值， 即充电电池累计损耗量的剩余可累计 量； 所述总寿命包括， 充电电池最终失效时或关键性 能指标抵达失效标准 时所对应的累计 损耗量； 所述即时寿命 包括， 充电 电池当前时刻所对应的累计损耗 量； 所述的充电电池包括单个充电电池以及由多个充电电池串 并联构成的电池组； 其种类 则包括锂及 锂离子电池、 钠及钠离子电池、 镍氢电池、 铅蓄电池以及 超级电容器等一系 列可 以循环使用的储电器件。 4.如权利要求3所述的方法， 其特 征在于， 所述累计损耗量的种类还包括充电电池供耗电设备运行所产生实际工作量的累积结 果、 充电电池供耗电设备运行所产生实际做功量的累积结果、 充电电池供汽车行驶所产生 实际里程 量的累积结果 等三者， 以及该三 者的恒定常值 倍数学变换； 所述关键性能指标的种类还包括充电电池实际储电容量供耗电设备运行所能产生的 实际工作量、 充电电池实际储电容量供耗电设备运行所能产生的实际做功量、 充电电池实权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114444370 A 2际储电容量供汽车行驶所能产生的实际里程量等三者， 以及该三者的恒定常值倍数学变 换； 所述运行工况的种类还包括， 充电电池供耗电设备正常运行过程中的运行功率、 充电 电池供汽车正常运行过程中的行驶速度等参数在过程内的具体变化情况或者均值， 以及它 们的恒定常值 倍数学变换； 任意特定时刻所对应累计损耗量的具体测算方式还包括， 自充电电池投入使用起至该 特定时刻前部分历史时段或时刻内所产生的实际使用度量的累积结果。 5.如权利要求3 ‑4任一项所述的方法， 其特 征在于， 所述失效标准的设定方式包括： 根据该充电电池的退化关联数据进行设定； 根据其他 同类型充电 电池的退化关联 数据进行设定； 事先 预设； 所述退化模型的具体形式包括： 经验数学模型； 通过数据驱动的方法训练得到的生成 式模型； 所述退化模型的构建方式包括： 获取该充电电池的退化关联数据来训练并生成退化模 型； 获取其 他同类型充电 电池的退化关联 数据来训练并生成退化模型； 事先 预设； 所述退化关联数据与退化过程密切相关， 包含了充电电池的退化信息， 其种类包括累 计损耗量、 关键性能指标、 运行工况； 所述退化关联数据的采集范围包括： 当前时刻所采集到的退化关联数据； 当前时刻之 前全部历史时刻内所采集到的退化关联数据； 当前时刻前部分历史时段或时刻内所采集到 的退化关联 数据。 6.如权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 所述未来运行工况包括自预测开始时刻起的未来寿命范围内， 任意特定寿命状态所对 应的运行工况； 当前充电电池未来运行工况的具体估计方法包括： 根据事先设定的充电电池使用规划 对未来运行工况进行估计； 根据当前充电电池的退化关联数据对未来运行工况进行估计 等； 所述未来运行工况的估计结果包括： 未来运行工况的详细变动情况估计； 未来运行工 况的近似等效平均估计。 7.如权利要求6所述的方法， 其特 征在于， 具体步骤还包括预测当前充电电池在失效之前的剩余可使用小时数或剩余可使用循 环次数； 具体步骤 还包括预测当前充电 电池的计划维修时间或计划替换时间； 具体步骤 还包括预测当前充电 电池的总寿命； 具体步骤 还包括预测当前充电 电池的即时寿命； 具体步骤 还包括预测当前充电 电池的相对剩余寿命或相对即时寿命； 所述相对剩余寿命包括剩余寿命与总 寿命的比值； 所述相对即时寿命包括即时寿命与 总寿命的比值； 具体步骤 还包括预测当前充电 电池未来的关键性能指标发展情况； 所述未来的关键性能指标发展情况包括： 自预测开始时刻起的未来寿命范围内， 任意 特定寿命状态所对应的关键性能指标。权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114444370 A 3