本發(fā)明屬于涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及電池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)的監(jiān)測方法和裝置。

背景技術(shù)：

電池的荷電狀態(tài)，也叫剩余電量，代表的是電池使用一段時間或長期擱置不用后的剩余容量與其完全充電狀態(tài)的容量的比值，簡稱SOC。電池的荷電狀態(tài)和其電流、電壓等可測量特性之間是一種非常復(fù)雜的非線性關(guān)系，且隨電池使用環(huán)境和壽命變化，很難直接測得，因此，如何準確地進行電池荷電狀態(tài)的測量是一個國際性的難題。

電池的健康狀態(tài)是電池同其理想狀態(tài)相比較的一個品質(zhì)因素，簡稱SOH。通常電池的健康狀態(tài)隨著使用時間與次數(shù)的增加而降低。通常，我們會給電池健康狀態(tài)設(shè)定一個閾值，當電池健康狀態(tài)低于此閾值即代表電池不適合再繼續(xù)使用。由于電池的健康狀態(tài)并不存在一個具體的對應(yīng)的物理量，因此工業(yè)界對于如何確立電池健康狀態(tài)的方法各不相同，通常采用電池內(nèi)阻、容量、電壓、自放電快慢、充電能力、充放電圈數(shù)等電學(xué)參數(shù)的變化來確立電池的健康狀態(tài)。而在實際使用中，電池還會因為過充、過熱、短路、機械破壞等非正常使用原因，出現(xiàn)脹氣、漏夜等健康狀態(tài)問題，如果不及時發(fā)現(xiàn)，可能導(dǎo)致電池燃燒甚至爆炸。

電池的荷電狀態(tài)無法被直接測量，人們通常通過離線和在線兩種模式測量其他物理量對電池荷電狀態(tài)進行估測。離線模式下，電池以恒定的速率充放電，對電量進行積分。這種模式能非常精確的估測電池荷電狀態(tài)但耗時長且測試過程中電池的工作必須中斷。因此人們傾向于在線測量的模式。當前在線測量模式主要有化學(xué)法、電壓法、電流積分法、內(nèi)阻法、卡爾曼濾波法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等間接估測電池荷電狀態(tài)的方法。

化學(xué)法僅適用于能接觸到電解液的電池，例如非密封式鉛酸電池通過測定其電解液的PH值與密度來確定其荷電狀態(tài)。

電壓法通過對比已知的充放電電壓荷電狀態(tài)曲線，將電壓值轉(zhuǎn)換為電池的荷電態(tài)，然而鋰離子電池的電壓往往比較穩(wěn)定，隨荷電狀態(tài)不同而變化的幅度很小，且電池電壓受電流、溫度、壽命的影響非常大，導(dǎo)致這種方法測得的荷電狀態(tài)非常不準確。電壓法可以通過引入電流、溫度修正系數(shù)的方法提高精確度，但精確度依然不高。

電流積分法又稱為安時積分法或庫倫計數(shù)，通過將電池電流對時間進行積分來計算電池的荷電狀態(tài)。這種方法缺乏參照點，無法測得電池因為自放電而產(chǎn)生的容量衰減，且其誤差具有累積性，會隨著時間的增加而逐漸增大。因此，采用這種方法時需要定期對電池荷電狀態(tài)進行重新標定，例如在充滿電后將電池荷電狀態(tài)重新設(shè)為100％。

內(nèi)阻法有交流內(nèi)阻和直流內(nèi)阻之分，它們都與電池荷電狀態(tài)有密切關(guān)系。電池交流阻抗是電池電壓與電流之間的傳遞函數(shù)，是一個復(fù)數(shù)變量，表示電池對交流電的反抗能力，要用交流阻抗儀來測量。電池交流阻抗受溫度影響大，是在電池處于靜置后的開路狀態(tài)還是在電池充放電過程中進行交流阻抗測量，存在爭議。直流內(nèi)阻表示電池對直流電的反抗能力，在實際測量中，將電池從開路狀態(tài)開始恒流充電或放電，相同時間內(nèi)負載電壓和開路電壓的差值除以電流值就是直流內(nèi)阻。對于鉛蓄電池在放電后期，直流內(nèi)阻明顯增大，可用來估計電池荷電狀態(tài)；鎳氫電池和鋰離子電池直流內(nèi)阻變化規(guī)律與鉛蓄電池不同，應(yīng)用較少。

卡爾曼濾波法的核心思想是對動力系統(tǒng)的狀態(tài)做出最小方差意義上的最優(yōu)估計?？柭鼮V波法將電池被看成一個動力系統(tǒng)，電池荷電狀態(tài)是系統(tǒng)的一個內(nèi)部狀態(tài)。估計電池荷電狀態(tài)算法的核心，是一套包括電池荷電狀態(tài)估計值和反映估計誤差的、協(xié)方差矩陣的遞歸方程，協(xié)方差矩陣用來給出估計誤差范圍。該方法適用于各種電池，尤其是電池電流波動比較劇烈的混合動力電動汽車電池的荷電狀態(tài)的估計。相比于其他方法，它不僅給出了電池荷電狀態(tài)的估計值，還給出了電池荷電狀態(tài)的估計誤差。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法認為，電池是高度非線性的系統(tǒng)，在它充放電過程中很難建立準確的數(shù)學(xué)模型。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有非線性的基本特性，具有并行結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)能力，對于外部激勵，能給出相應(yīng)的輸出，能夠模擬電池動態(tài)特性，來估計電池荷電狀態(tài)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法適用于各種電池，缺點是需要大量的參考數(shù)據(jù)進行訓(xùn)練，估計誤差受訓(xùn)練數(shù)據(jù)和訓(xùn)練方法的影響很大。

總的來說，當前的電池的荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)的測試方法都基于電流、電壓、阻抗等電學(xué)參數(shù)的測量，卻都因為電池的電學(xué)參數(shù)影響因素復(fù)雜，無法得到足夠可信的結(jié)果。

因此，如果能通過電學(xué)參數(shù)以外的其他電池特性參數(shù)對荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)進行測量，則對提高荷電狀態(tài)測量精度、及時提示健康狀態(tài)具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明提供了一種監(jiān)測鋰離子電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的方法，其目的在于，建立聲學(xué)參數(shù)分別與鋰離子電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，進而利用聲學(xué)參數(shù)監(jiān)測鋰離子電池的荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)，由此解決現(xiàn)有技術(shù)中基于電學(xué)參數(shù)監(jiān)測鋰離子電池電量和健康狀態(tài)結(jié)果可靠性不佳的問題。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種監(jiān)測鋰離子電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的方法，

首先，以聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的鋰離子電池，以獲得聲學(xué)參數(shù)，進而建立聲學(xué)參數(shù)分別與鋰離子電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，

接著，通過監(jiān)測鋰離子電池的聲學(xué)參數(shù)，再根據(jù)所述的聲學(xué)參數(shù)分別與鋰離子電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，判斷鋰離子電池的荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)，

其中，所述聲學(xué)參數(shù)包括：聲波在鋰離子電池中傳播后的振幅衰減程度、飛行時間以及聲指紋，所述飛行時間是指聲波從超聲信號源到超聲信號接收器的用時。所述超聲信號源和超聲信號接收器均連接同一鋰離子電池，所述聲指紋是指聲波穿過鋰離子電池后的波形。

進一步的，首先，以特定頻率與振幅的超聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的鋰離子電池，以獲得該特定頻率與振幅的超聲波的振幅衰減程度，進而建立不同充放電電流條件下的振幅衰減程度與鋰離子電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，獲得標定圖譜，

接著，在鋰離子電池的使用過程中，監(jiān)測不同充放電電流條件下以該特定頻率與振幅的超聲波在穿過鋰離子電池后的振幅衰減程度，根據(jù)所述標定圖譜，獲得不同充放電電流條件下，該特定頻率與振幅的超聲波振幅衰減程度與荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，進而判斷出電池的荷電狀態(tài)。

以上發(fā)明構(gòu)思的原理在于：對于一個確定的電池，在標定過程中，電流、荷電狀態(tài)、超聲波穿過電池后的振幅均是可以測得的已知量，而研究發(fā)現(xiàn)這三者之間有客觀的對應(yīng)關(guān)系。在電池的使用過程中，荷電狀態(tài)是無法直接得到的。按以上的方法，測得電流與超聲波穿過電池后的振幅，就可以推測電池的荷電狀態(tài)。

不同荷電狀態(tài)下，超聲波穿過電池后的振幅會發(fā)生變化，這是以上發(fā)明內(nèi)容成立的基礎(chǔ)。其原因在于不同荷電狀態(tài)下，鋰離子電池內(nèi)部的正、負極材料化學(xué)組成是不同的，且正、負極材料顆粒會隨著充放電過程發(fā)生體積變化，導(dǎo)致電極片內(nèi)部顆粒堆積緊密程度改變，進而導(dǎo)致電池整體對聲波能量的吸收率發(fā)生改變，表現(xiàn)為超聲波穿過電池后的振幅會發(fā)生變化。

進一步的，首先，以超聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的鋰離子電池，以獲得飛行時間，進而建立不同充放電電流條件下的飛行時間與鋰離子電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，獲得標定圖譜，接著，在鋰離子電池的使用過程中，監(jiān)測不同充放電電流條件下超聲波穿過鋰離子電池的飛行時間，根據(jù)所述標定圖譜，獲得不同充放電電流條件下，該超聲波飛行時間與荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，進而判斷出電池的荷電狀態(tài)。

以上發(fā)明構(gòu)思的原理在于：對于一個確定的電池，在標定過程中，電流、荷電狀態(tài)、超聲波穿過電池的飛行時間均是可以測得的已知量，且研究發(fā)現(xiàn)三者之間有客觀的對應(yīng)關(guān)系。在電池的使用過程中，荷電狀態(tài)是無法直接得到的。按以上的方法，測得電流與超聲波穿過電池的時間，就可以推測電池的荷電狀態(tài)。

不同荷電狀態(tài)下，超聲波穿過電池的飛行時間會發(fā)生變化，這是以上發(fā)明內(nèi)容成立的基礎(chǔ)。其原因在于，不同荷電狀態(tài)下，鋰離子電池內(nèi)部的正、負極材料化學(xué)組成是不同的，且正、負極材料顆粒會隨著充放電進行發(fā)生體積變化，導(dǎo)致電極片內(nèi)部顆粒堆積緊密程度改變，進而導(dǎo)致電池內(nèi)部的平均聲速發(fā)生改變，表現(xiàn)為超聲波穿過電池后的振幅會發(fā)生變化。

進一步的，首先，以特定頻率與振幅的超聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的健康鋰離子電池，以獲得該特定頻率與振幅的超聲波的振幅衰減程度，進而獲得不同充放電電流條件下的在鋰離子電池健康狀態(tài)下的振幅，接著，以該特定頻率與振幅的超聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的鋰離子電池，在監(jiān)測到穿過鋰離子電池的該特定頻率與振幅的超聲波振幅與健康狀態(tài)鋰離子電池下相比異常減小時，能獲知鋰離子電池健康狀態(tài)不佳。

進一步的，首先，以超聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的健康鋰離子電池，以獲得該超聲波中特定波峰的飛行時間，進而獲得該特定波峰在不同充放電電流條件下穿過健康鋰離子電池的飛行時間，接著，以超聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的鋰離子電池，在監(jiān)測到穿過鋰離子電池的所述特定波峰的飛行時間與健康狀態(tài)鋰離子電池下相比異常增加時，能獲知鋰離子電池健康狀態(tài)不佳。

進一步的，首先，以超聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的健康鋰離子電池，記錄穿過鋰離子電池后的超聲波信號，獲得參考聲指紋，接著，以超聲波穿過不同充放電電流條件下的各種荷電狀態(tài)的鋰離子電池，獲得檢測聲指紋，在所述檢測聲指紋與所述參考聲指紋相比變化幅度超過設(shè)定限度時，能獲知鋰離子電池健康狀態(tài)不佳。

以上發(fā)明構(gòu)思的原理在于：對于一個確定的電池，在標定過程中，超聲波穿過電池后的振幅、波形與飛行時間均是可以測得的已知量，電池健康狀態(tài)的惡化會引起超聲波穿過電池后的振幅、波形與飛行時間的巨大變化。電池的健康狀態(tài)無直接對應(yīng)物理量，但可以通過間接量來反映。按以上方法，測得超聲波穿過電池后的振幅、波形與飛行時間，就可以間接反映電池健康狀態(tài)的變化，當超聲波穿過電池后的振幅、波形與飛行時間發(fā)生大幅度變化時可以提前對健康狀態(tài)不佳的電池進行預(yù)警。

按照本發(fā)明的另一個方面，還提供一種實現(xiàn)如上所述方法的裝置，其包括超聲信號源和超聲信號接收器，所述超聲信號源和所述超聲信號接收器分別位于待監(jiān)測的鋰離子電池兩側(cè)，所述超聲信號源用于發(fā)射超聲波，所述超聲信號接收器用于接收并記錄超聲波的振幅、飛行時間以及聲指紋。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

本發(fā)明采用超聲的方法，從聲學(xué)角度通過測量不同充放電電流以及不同荷電狀態(tài)下聲波在電池中傳播后的振幅衰減程度、飛行時間(聲波從超聲信號源到超聲信號接收器的用時)以及聲指紋(聲波穿過電池后的波形)對電池的荷電狀態(tài)進行測量并對電池的健康狀態(tài)進行監(jiān)測。

本發(fā)明通過超聲能夠更為直接的得到電池充放電過程中內(nèi)部電極的變化，從而從一個新的有別于電學(xué)參數(shù)測量的途徑檢測到電池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)的數(shù)據(jù)。實驗證實，利用本發(fā)明的方法，能有效對電池荷電狀態(tài)進行測量并對電池的健康狀態(tài)進行監(jiān)測，能夠適用于各種形狀各種類型的鋰電池，具有良好的應(yīng)用前景。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例中電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的檢測裝置示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例1中50％荷電狀態(tài)下超聲波脈沖穿過電池后的波形(聲指紋)；

圖3是本發(fā)明實施例1中放電過程中超聲信號峰值同電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系；

圖4是本發(fā)明實施例1中充電過程中超聲信號峰值同電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系；

圖5是本發(fā)明實施例1中放電過程中超聲信號飛行時間同電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系；

圖6是本發(fā)明實施例1中充電過程中超聲信號飛行時間同電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系；

圖7是本發(fā)明實施例中健康狀態(tài)不佳的電池的聲學(xué)指紋同正常健康狀態(tài)電池聲學(xué)指紋的對比圖。

在所有的附圖中，相同的附圖標記自始至終表示相同元件或者結(jié)構(gòu)，其中，

1-超聲信號源 2-電池 3-超聲信號接收器

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

在大量的研究中發(fā)現(xiàn)，穿過鋰離子電池的超聲波衰減幅度隨電池荷電狀態(tài)的增加而減少，超聲波的飛行時間隨電池荷電態(tài)的增加而增加，同時對于同一電池，不同荷電狀態(tài)下的波峰位置與波形相似(可以提取聲指紋)。這就意味著我們可以利用超聲的方式來對電池的荷電狀態(tài)以及健康狀態(tài)進行估測。因此，基于上述規(guī)律，本發(fā)明提出了一種全新的電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的測量方法并建立了相應(yīng)裝置。

本發(fā)明方法中，通過聲波穿過鋰電池后的振幅衰減程度監(jiān)測電池荷電狀態(tài)的方法在于：首先，標定電池在不同充放電電流以及不同荷電狀態(tài)下，特定頻率與振幅的超聲波穿過該電池后的振幅，建立起超聲波穿過該電池后的振幅與電流和電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系。之后，在使用過程中，監(jiān)測特定頻率與振幅的超聲波在穿過電池后的振幅，對比標定過程中得到的該電流下振幅與荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，進而推測電池的荷電狀態(tài)。

本發(fā)明方法中，所述通過聲波的飛行時間監(jiān)測電池荷電狀態(tài)的方法在于：首先，標定電池在不同充放電電流以及不同荷電狀態(tài)下，特定頻率與振幅的超聲波穿過該電池的飛行時間，建立起超聲波穿過該電池的飛行時間與電流和電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系。之后，在使用過程中，監(jiān)測特定頻率與振幅的超聲波在穿過電池的或飛行時間，對比標定過程中得到的該電流下聲波的飛行時間與荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，進而推測電池的荷電狀態(tài)。

本發(fā)明方法中，所述通過飛行時間、振幅以及聲指紋監(jiān)測電池健康狀態(tài)的方法在于：首先，標定電池在不同充放電電流以及不同荷電狀態(tài)下，特定頻率與振幅的超聲波穿過該電池后的振幅、波形與飛行時間，提取出超聲波穿過該電池后的振幅、波形與飛行時間與對應(yīng)電流和電池荷電狀態(tài)的相對不變量。之后，在使用過程中，監(jiān)測特定頻率與振幅的超聲波在穿過電池后的振幅、波形與飛行時間，對比標定過程中得到的該電流下振幅、波形或飛行時間的相對不變量，以振幅、波形與飛行時間同之前提取出的不變量間的差異作為電池健康狀態(tài)的指示參數(shù)，當差異達到預(yù)定值時認定電池健康狀態(tài)不佳，需要更換。以上設(shè)計的原理在于：對于一個確定的電池，在標定過程中，超聲波穿過電池后的振幅、波形與飛行時間均是可以測得的已知量，電池健康狀態(tài)的惡化會引起超聲波穿過電池后的振幅、波形與飛行時間的巨大變化。電池的健康狀態(tài)無直接對應(yīng)物理量，但可以通過間接量來反映。按我們的方法，測得超聲波穿過電池后的振幅、波形與飛行時間，就可以間接反映電池健康狀態(tài)的變化，當超聲波穿過電池后的振幅、波形與飛行時間發(fā)生大幅度變化時可以提前對健康狀態(tài)不佳的電池進行預(yù)警。

本發(fā)明的原理為：鋰離子電池充放電過程本質(zhì)是鋰離子在正負極的嵌入與脫出。不同的池荷電狀態(tài)下正負極擁有不同的鋰含量，從而其電極密度、楊氏模量與晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)等物理量不同。而電池的聲學(xué)參數(shù)(比如聲波振幅衰減程度，聲波飛行時間，穿過電池后的波峰形狀)的變化，可以直接反映電池內(nèi)部電極的物理變化。因此通過測量這些聲學(xué)參數(shù)的變化能估測電池的池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)。

圖1為本發(fā)明實施例中電池荷電狀態(tài)和健康狀態(tài)的檢測裝置示意圖，由圖可知，其包括超聲信號源1、電池2以及超聲信號接收器3，電池2為待監(jiān)測的鋰離子電池，所述超聲信號源1和所述超聲信號接收器3分別位于待監(jiān)測的鋰離子2電池兩側(cè)，所述超聲信號源用于發(fā)射超聲波，所述超聲信號接收器用于接收并記錄超聲波的振幅、飛行時間以及聲指紋。

更為詳細地，為了更進一步說明本發(fā)明方法和裝置，下面結(jié)合實施例更進一步闡述如下。

實施例1

將超聲信號源和超聲信號接收器分別貼在軟包三元材料-石墨鋰離子電池(標稱容量5000mAh，正常充放電區(qū)間為2.8-4.2V)的上下表面，類似如圖1所示。由超聲信號源發(fā)出一個超聲脈沖信號，采用透過模式通過另一面的超聲信號接收器監(jiān)測穿過電池的超聲信號。

用電池測試儀以5A電流對電池進行充放電，并實時記錄不同荷電狀態(tài)下超聲波脈沖穿過該電池后的波形(也即聲指紋)，如圖2所示，圖2是本發(fā)明實施例中50％荷電狀態(tài)下超聲波脈沖穿過電池后的波形(聲指紋)，從聲指紋中提取到最強峰振幅、最強峰超聲波的飛行時間等信息。

放電過程中，超聲波穿過該電池后的最強峰振幅(振幅衰減程度)與荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系如附圖3所示，圖3是本發(fā)明實施例中放電過程中超聲信號峰值同電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系。

充電過程中，超聲波穿過該電池后的最強峰振幅(振幅衰減程度)與荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系如圖4所示，圖4是本發(fā)明實施例中充電過程中超聲信號峰值同電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系。

之后，鋰離子電池在2.8V～4.2V之間正常循環(huán)50圈，超聲波穿過該電池后的最強峰振幅(振幅衰減程度)與荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系沒有明顯變化。

由圖3、圖4可知，在一定的充放電電流下，透過超聲波的振幅隨荷電狀態(tài)呈單調(diào)變化，在后續(xù)電池使用過程中，以5A電流充、放電，同時測得透過超聲波的最強峰振幅，然后在圖3、圖4中尋找對應(yīng)的點，即可得到電池的荷電狀態(tài)。

此外，依據(jù)同樣發(fā)方法可知，超聲波的飛行時間與荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系如圖5、圖6所示，圖5是本發(fā)明實施例中放電過程中超聲信號飛行時間同電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系，圖6是本發(fā)明實施例中充電過程中超聲信號飛行時間同電池荷電狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系。由圖5和圖6可知，在一定的充放電電流下，超聲波的飛行時間與荷電狀態(tài)的也存在一定的對應(yīng)關(guān)系，在后續(xù)電池使用過程中，以5A電流充、放電，同時測得透過鋰離子電池的超聲波的飛行時間，然后在圖5、圖6中分別尋找對應(yīng)的點，也可以得到電池的荷電狀態(tài)。

實施例2

將實施例1中的電池過充至4.25V，循環(huán)5圈，使電池的健康狀態(tài)受到一定程度破壞，電池滿充容量下降為標稱容量的60％，之后用圖1所示的裝置測試健康狀態(tài)受損的電池。

試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，透過超聲波最強峰的振幅降低為健康電池的五分之一。因此可知，在電池使用過程中，發(fā)現(xiàn)透過超聲波最強峰的振幅出現(xiàn)異常下降，則表明電池健康狀態(tài)不佳。

實施例3

將實施例1中的電池在5A的電流下正常循環(huán)500圈，使電池老化，健康狀態(tài)受到一定程度破壞，電池滿充容量下降為標稱容量的80％，之后用圖1所示的裝置測試老化的電池。

試驗結(jié)果可知，透過超聲波的波形(聲指紋)發(fā)生了明顯改變，如圖7所示，圖7是本發(fā)明實施例中健康狀態(tài)不佳的電池的聲學(xué)指紋同正常健康狀態(tài)電池聲學(xué)指紋的對比圖。實線為電池正常健康狀態(tài)下聲指紋，虛線為電池老化后的聲指紋，電池老化后健康狀態(tài)不佳時，第四和第六波峰出現(xiàn)分裂且整體異常左移。所以，對比待檢測電池的透過超聲波波形與健康電池透過超聲波波形，即可得待檢測電池是否因為老化而健康狀態(tài)不佳。

總而言之，本發(fā)明方法有別于傳統(tǒng)的依賴于電學(xué)參數(shù)對電池荷電狀態(tài)的測量，本發(fā)明首次運用超聲的手段通過測量電池的聲學(xué)參數(shù)變化來對電池池荷電狀態(tài)與健康狀態(tài)進行測量，其測量過程不會如同電學(xué)參數(shù)般受到諸多影響因素，檢測結(jié)果相對比較準確。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。