具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，为本发明实施例中，提供的一种电池阻抗寿命估算方法，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、在电池投入使用前，采集电池放电时随采样周期变化的SOC、温度和内阻来构建出新电池阻抗表；

步骤S2、待电池投入使用后，采集电池本次放电时随采样周期变化的SOC、温度及电池状态信息来检测本次放电电池的内阻稳定状态，并进一步让本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下均产生相应的电压降后，采集电池每次产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度；

步骤S3、根据所采集到的电池每次产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度，计算出本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的直流内阻、SOC和温度；

步骤S4、获取电池本次放电对应上一次放电的采集时差来得到可信度，并待判定出所述可信度大于等于预设阈值后，根据所计算出的本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的SOC和温度，在所述新电池阻抗表中找到相应内阻来计算出新电池阻抗，以及根据所计算出的本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的直流内阻来计算出当前寿命电池阻抗；

步骤S5、根据所述新电池阻抗、所述当前寿命电池阻抗以及厂家给定的电池寿命结束时的内阻，计算出电池放电阻抗寿命。

具体过程为，在步骤S1中，利用实验室设备通过电池管理系统测量新电池在放电时不同SOC和温度下的内阻，并存入新电池阻抗表Tnew(当作电池整个寿命周期的评估基准，一直保持不变)，该新电池阻抗表Tnew是由新电池放电时随采样周期变化的SOC、温度和内阻相关联而成的关系表。

应当说明的是，采样周期可以根据时间、SOC或温度来划分，依据实际要求来设计即可；如各采样周期为间隔5s、10s等间隔设置或随机设置；又如，各采样周期为SOC以5％的递减规律进行设置等等；又如，各采样周期为温度以每上升1℃递增规律进行设置等等。

在步骤S2中，在电池已投入使用一段时间(如1个月、1年等)后，首先通过电池管理系统采集电池本次放电状态下随各采样周期变化的SOC、温度及电池状态信息；其中，电池状态信息包括但不限于放电电流持续时间、放电电流大小、均衡状态以及故障状态。应当说明的是，电池本次放电可以通过标记来与上一次放电以及下一次放电的区分，并且通过采样周期的起始时间来计算出相邻两次放电测量的时间差，即采集时差。

其次，电池管理系统根据电池本次放电时随各采样周期变化的SOC、温度及电池状态信息来判定电池的内阻稳定状态，具体如下：

电池管理系统若检测到电池在当前采样周期采集到的SOC位于预设SOC范围(如[40％，60％])内，温度位于预设温度范围(如[25℃,40℃])，且电池状态信息同时满足放电电流持续时间大于预设时间阈值(如60s)且在放电电流持续时间(如60s)内放电电流变化值小于预设限值(如5A)及变化的放电电流均大于预设电流阈值(如0.8C，C＝100A)，均衡未开启以及无任何故障，则确定当前采样周期的电池内阻处于稳定状态；反之，则确定当前采样周期的电池内阻未处于稳定状态，即电池管理系统若检测到电池在当前采样周期采集到的SOC超出预设SOC范围(如>60％或<40％)，温度超出预设温度范围(如>40℃或<25℃)内，电池状态信息中放电电流持续时间小于等于预设时间阈值(如<60s)或在放电电流持续时间(如60s)内放电电流变化值大于等于预设限值(如>5A)及变化的放电电流均小于等于预设电流阈值(如0.6C<0.8C)，均衡开启以及存在故障之中至少一个，则确定当前采样周期的电池内阻未处于稳定状态。在一个实施例中，预设SOC范围为[40％，60％]；预设温度范围为[25℃,40℃]；放电电流持续时间为60s、预设限值为5A及预设电流阈值为0.8C；其中，C＝100A。

可以理解的是，电池直流内阻辨识稳定状态判断条件可以依据电压、电流、温度放电时间等条件来评估，且组合方式并不局限于上述所述的条件组合。

然后，本次放电电池在每次内阻处于稳定状态时，电池管理系统均会产生产生相应的控制脉冲使电池产生电压降，且进一步采集电池每次产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度，并记录电池每次产生电压降脉冲前后电流(Ib&Ia)、电压(Vb&Va)、电芯电量(SOCb&SOCa)及温度(Tb&Ta)。

应当说明的是，电池直流内阻随温度和SOC状态呈现非线性变化，在SOC上下限和温度范围上下限电池内阻变化大，在线测量内阻的精度较差，因此可以通过实验标定电池内阻的稳定状态区间，选取稳定的区间进行在线内阻估算，可以提高精度。

在步骤S3中，根据公式(1)，计算出本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的直流内阻DCR；

DCR＝(Vb-Va)/(Ib-Ia) (1)：

根据公式(2)，计算出本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的SOC；

SOC＝(SOCb+SOCa)/2 (2)；

根据公式(3)，计算出本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的温度T。

T＝(Tb+Ta)/2 (3)。

在步骤S4中，首先，计算可信度K，该可信度K由新鲜度K1和稳定度K2来决定。

在一个实施例中，可信度K等于新鲜度K1和稳定度K2之间的乘积，即K＝K1*K2，K的取值范围为[0,1]，K值越接近1，可信度越高。

其中，新鲜度K1通过公式(4)计算得到：

K1＝a*e^(-t/b) (4)；

其中，a和b为固定常量，可根据电池日历寿命老化测试数据标定得到；t为电池本次放电与电池上一次放电的采集时差；稳定度K2为常量1，因为内阻未处于稳定状态K2＝0。

其次，若判断可信度K>＝预设阈值0.85，根据本次放电电池每次内阻处于稳定状态时计算的SOC和温度，在新电池阻抗表Tnew中找到相应内阻，并通过求平均值来计算出新电池阻抗Rnew；同时，根据本次放电电池每次内阻处于稳定状态时的直流内阻DCR，并通过求平均值来计算出当前寿命电池阻抗Rpr。

可以理解的是，若可信度K<预设阈值0.85，则说明本次放电电池每次内阻处于稳定状态时所计算出的直流内阻不可取，使得步骤S5中的电池放电阻抗寿命SOH不需重新计算，继续保持以前的值，从而保证测量的准确性和鲁棒性。同时，本次放电电池每次内阻处于稳定状态时直流内阻计算，不需要模型和估计算法，降低了计算复杂性。

在步骤S5中，通过公式(5)，计算出电池放电阻抗寿命；

SOH＝(Rpr-Rnew)/(Reol-Rnew) (5)；

其中，SOH为电池放电阻抗寿命，Reol为厂家给定的电池寿命结束时的内阻。

在本发明实施例中，所述方法进一步包括：

根据所计算出的本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的SOC和温度，在所述新电池阻抗表中找到内阻并用相应的直流内阻进行更新，得到由所述新电池阻抗表更新后形成的当前寿命电池阻抗表。

如图2所示，以由一电池本体、一开关和一加热片串联而成的全天候电池(如图3所示)为例，对本发明实施例中的一种电池阻抗寿命估算方法进一步分析的具体步骤如下：

步骤S10、在所述全天候电池投入使用前，采集所述全天候电池中电池本体在开关断开后进行放电时随采样周期变化的SOC、温度和内阻来构建出新电池阻抗表；

步骤S20、待所述全天候电池投入使用后，采集所述全天候电池中电池本体在开关断开后进行本次放电时随采样周期变化的SOC、温度及电池状态信息来检测本次放电电池本体的内阻稳定状态，并进一步让本次放电电池本体在每次内阻处于稳定状态下均产生相应的电压降后，采集电池本体每次产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度；

步骤S30、根据所采集到的电池本体每次产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度，计算出本次放电电池本体在每次内阻处于稳定状态下的直流内阻、SOC和温度；

步骤S40、获取电池本体本次放电对应上一次放电的采集时差来得到可信度，并待判定出所述可信度大于等于预设阈值后，根据所计算出的本次放电电池本体在每次内阻处于稳定状态下的SOC和温度，在所述新电池阻抗表中找到相应内阻来计算出新电池阻抗，以及根据所计算出的本次放电电池本体在每次内阻处于稳定状态下的直流内阻来计算出当前寿命电池阻抗；

步骤S50、根据所述新电池阻抗、所述当前寿命电池阻抗以及厂家给定的电池寿命结束时的内阻，计算出电池放电阻抗寿命。

具体过程为，在步骤S10中，利用实验室设备通过电池管理系统测量新的全天候电池中电池本体在开关断开后进行放电时在不同SOC和温度下的内阻，并存入新电池阻抗表Tnew(当作电池整个寿命周期的评估基准，一直保持不变)，该新电池阻抗表Tnew是由新全天候电池中电池本体在开关断开后进行放电时随各采样周期变化的SOC、温度和内阻相关联而成的关系表。可以理解的是，本步骤S10中的采样周期设置与步骤S1中的采样周期设置相同，在此不再赘述。

在步骤S20中，在全天候电池已投入使用一段时间(如1个与、1年等)后，首先通过电池管理系统采集全天候电池中电池本体在开关断开后进行本次放电时随各采样周期变化的SOC、温度及电池状态信息；其中，电池状态信息包括但不限于放电电流持续时间、放电电流大小、均衡状态以及故障状态。应当说明的是，电池本体本次放电可以通过标记来与上一次放电以及下一次放电的区分，并且通过采样周期的起始时间来计算出相邻两次放电测量的时间差，即采集时差。

其次，电池管理系统根据电池本体在开关断开后进行本次放电时随各采样周期变化的SOC、温度及电池状态信息来判定电池的内阻稳定状态，具体如下：

电池管理系统若检测到电池本体在当前采样周期采集到的SOC位于预设SOC范围(如[40％，60％])内，温度位于预设温度范围(如[25℃,40℃])，且电池状态信息同时满足放电电流持续时间大于预设时间阈值(如60s)且在放电电流持续时间(如60s)内放电电流变化值小于预设限值(如5A)及变化的放电电流均大于预设电流阈值(如0.8C，C＝100A)，均衡未开启以及无任何故障，则确定当前采样周期的电池内阻处于稳定状态；反之，则确定当前采样周期的电池本体内阻未处于稳定状态，即电池管理系统若检测到电池本体在当前采样周期采集到的SOC超出预设SOC范围(如>60％或<40％)，温度超出预设温度范围(如>40℃或<25℃)内，电池状态信息中放电电流持续时间小于等于预设时间阈值(如<60s)或在放电电流持续时间(如60s)内放电电流变化值大于等于预设限值(如>5A)及变化的放电电流均小于等于预设电流阈值(如0.6C<0.8C)，均衡开启以及存在故障之中至少一个，则确定当前采样周期的电池本体内阻未处于稳定状态。在一个实施例中，预设SOC范围为[40％，60％]；预设温度范围为[25℃,40℃]；放电电流持续时间为60s、预设限值为5A及预设电流阈值为0.8C；其中，C＝100A。

然后，在本次放电电池本体每次内阻处于稳定状态时，电池管理系统均会控制全天候电池中开关闭合实现电池本体与加热片之间的电连接导通来使电池本体产生电压降，以便能采集到本次放电电池本体每次产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度，即利用全天候电池ACB技术产生高功率脉冲，并记录每次电池本体产生电压降脉冲前后电流(Ib&Ia)、电压(Vb&Va)、电芯电量(SOCb&SOCa)及温度(Tb&Ta)。

在一个实施例中，图2中U1为电池本体，S1为开关，R1为加热片；电池管理系统确定电池本体U1处于内阻稳定状态后，产生控制脉冲切换ACB电池的开关S1来形成电压降，使电池本体U1产生脉冲放电电流。脉冲电流不低于0.8C且脉冲持续时间不低于10s。

最后，在本次放电电池本体每次内阻处于稳定状态时每次电压降前后的电压、电流、SOC和温度采集完毕后，均会立即让开关断开，使电池本体继续处于放电状态，以便能再次采集下一采样周期变化的SOC、温度及电池状态信息，即可以在多个采样周期中，电池本体都能符合内阻稳定状态的条件，从而有条件的得到多组电池产生电压降脉冲前后电流(Ib&Ia)、电压(Vb&Va)、SOC(SOCb&SOCa)，及温度(Tb&Ta)。一个实施例中，SOC位于SOC范围为[40％，60％]内有多个，如55％，50％，45％，40％，温度都位于预设温度范围[25℃,40℃]内，电池状态信息同时满足放电电流持续时间大于预设时间阈值60s且在放电电流持续时间60s内放电电流变化值小于预设限值5A及变化的放电电流均大于预设电流阈值0.8C，均衡未开启以及无任何故障。可以理解的是，每次内阻处于稳定状态时电池本体产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度采集完毕均会立即让开关断开，是为了避免电池被加热片损耗而造成数据测量误差问题的发生。

在步骤S30中，根据步骤S3中的公式(1)～(3)，分别计算出本次放电电池本体在每次内阻处于稳定状态下的直流内阻DCR、SOC和温度T，在此不再赘述。

在步骤S40中，首先，根据步骤S4中的公式(4)及相关条件来计算可信度K，具体请参见步骤S4中的相关内容，在此不再赘述。

其次，若判断可信度K>＝预设阈值0.85，根据本次放电电池本体每次内阻处于稳定状态时计算的SOC和温度，在新电池阻抗表Tnew中找到相应内阻，并通过求平均值来计算出新电池阻抗Rnew；同时，根据本次放电电池本体每次内阻处于稳定状态时的直流内阻DCR，并通过求平均值来计算出当前寿命电池阻抗Rpr。

可以理解的是，若可信度K<预设阈值0.85，则说明本次放电电池每次内阻处于稳定状态时所计算出的直流内阻不可取，使得步骤S5中的电池放电阻抗寿命SOH不需重新计算，继续保持以前的值，从而保证测量的准确性和鲁棒性。同时，本次放电电池每次内阻处于稳定状态时直流内阻计算，不需要模型和估计算法，降低了计算复杂性。

在步骤S50中，根据步骤S5中的公式(5)，计算出电池放电阻抗寿命，在此不再赘述。

在本发明实施例中，所述方法进一步包括：

根据所计算出的本次放电电池本体在每次内阻处于稳定状态下的SOC和温度，在所述新电池阻抗表中找到内阻并用相应的直流内阻进行更新，得到由所述新电池阻抗表更新后形成的当前寿命电池阻抗表。

如图4所示，为本发明实施例中，提供的一种电池阻抗寿命估算系统，包括新电池阻抗表构建单元110、当前寿命电池状态在线测量单元120、当前寿命电池阻抗在线计算单元130、当前寿命电池阻抗计算单元140及当前寿命电池放电阻抗寿命估算单元150；其中，

所述新电池阻抗表构建单元110，用于在电池投入使用前，采集电池放电时随采样周期变化的SOC、温度和内阻来构建出新电池阻抗表；

所述当前寿命电池状态在线测量单元120，用于待电池投入使用后，采集电池本次放电时随采样周期变化的SOC、温度及电池状态信息来检测本次放电电池的内阻稳定状态，并进一步让本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下均产生相应的电压降后，采集电池每次产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度；

所述当前寿命电池状态在线计算单元130，用于根据所采集到的电池每次产生电压降前后的电压、电流、SOC和温度，计算出本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的直流内阻、SOC和温度；

所述当前寿命电池阻抗计算单元140，用于获取电池本次放电对应上一次放电的采集时差来得到可信度，并待判定出所述可信度大于等于预设阈值后，根据所计算出的本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的SOC和温度，在所述新电池阻抗表中找到相应内阻来计算出新电池阻抗，以及根据所计算出的本次放电电池在每次内阻处于稳定状态下的直流内阻来计算出当前寿命电池阻抗；

所述当前寿命电池放电阻抗寿命估算单元150，用于根据所述新电池阻抗、所述当前寿命电池阻抗以及厂家给定的电池寿命结束时的内阻，计算出电池放电阻抗寿命。

其中，所述可信度由新鲜度和稳定度来决定；其中，

所述可信度等于所述新鲜度和所述稳定度之间的乘积；

所述新鲜度K1通过公式K1＝a*e^(-t/b)计算得到；其中，a和b为固定常量，可根据电池日历寿命老化测试数据标定得到；t为电池本次放电与电池上一次放电的采集时差；

所述稳定度K2为常量1。

其中，通过公式SOH＝(Rpr-Rnew)/(Reol-Rnew)，计算出电池放电阻抗寿命；其中，SOH为所述电池放电阻抗寿命，Rnew为所述新电池阻抗，Rpr为所述当前寿命电池阻抗，Reol为所述厂家给定的电池寿命结束时的内阻。

其中，还包括：当前寿命电池阻抗在线更新单元160；其中，所述当前寿命电池阻抗在线更新单元160，用于根据本次放电电池每次内阻处于稳定状态时计算的SOC和温度，在所述新电池阻抗表中找到内阻并用相应的直流内阻进行更新，得到由所述新电池阻抗表更新后形成的当前寿命电池阻抗表。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明基于全天候电池(All-Climate-Battery，ACB)短时加热产生脉冲工况的特点直接测量电池阻抗增长，从而实现电池阻抗寿命直接测量，能够克服现有电池阻抗寿命在线估算所存在的问题，具有较好的鲁棒性和可靠性。

值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个系统单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。