[发明专利]电池容量衰减机理辨识方法及系统有效

专利信息
申请号: 201410001545.4 申请日: 2014-01-02
公开(公告)号: CN103698714A 公开(公告)日: 2014-04-02
发明(设计)人: 韩雪冰;欧阳明高;卢兰光;李建秋 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: G01R31/36 分类号: G01R31/36
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 张大威
地址: 100084 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 电池容量 衰减 机理 辨识 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种电池容量衰减机理辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:

以预设频率采样记录恒流充电过程中的电池的充电容量C和电压V,得到C-V曲线;

根据所述C-V曲线,利用数点法统计获得V-dQ/dV曲线;

比较电池循环充放电不同次数分别对应的所述V-dQ/dV曲线,分析电池容量衰减机理。

2.根据权利要求1所述的电池容量衰减机理辨识方法,其特征在于,所述根据所述C-V曲线,利用数点法统计获得V-dQ/dV曲线具体包括:

统计所述V-C曲线上纵坐标为(V-ΔV,V+ΔV)区间内的采样点的数目n,ΔV为预设电压区间半宽度;

计算dQ/dV=(n*I)/(3600*f*ΔV),其中I为恒流充电电流,f为所述预设频率;

然后将点(V,dQ/dV)绘制在V-dQ/dV坐标系中,得到所述V-dQ/dV曲线。

3.根据权利要求1或2所述的电池容量衰减机理辨识方法,其特征在于,所述利用数点法统计获得V-dQ/dV曲线之后,还包括:对所述V-dQ/dV曲线进行滤波和平滑以去除噪声。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电池容量衰减机理辨识方法,其特征在于,所述ΔV取值范围为2mV-10mV。

5.根据权利要求1-4任一项所述的电池容量衰减机理辨识方法,其特征在于,所述比较电池循环充放电不同次数分别对应的所述V-dQ/dV曲线,分析电池容量衰减机理具体包括:

如果随着循环充放电次数增加,所述V-dQ/dV曲线的各个峰值均降低,判断所述电池内部负极材料损失;

如果随着循环充放电次数增加,所述V-dQ/dV曲线出于高电压区域峰值的降低幅度高于低电压区域峰值的降低幅度,判断所述电池内部可用锂离子损失;

如果随着循环充放电次数增加,所述V-dQ/dV曲线的各个峰值位置略向高电压方向迁移,判断所述电池的内阻增加。

6.一种电池容量衰减机理辨识系统,其特征在于,包括以下部分:

C-V曲线获取模块,用于以预设频率采样记录恒流充电过程中的电池的充电容量C和电压V,得到C-V曲线;

V-dQ/dV曲线获取模块,用于根据所述C-V曲线,利用数点法统计获得V-dQ/dV曲线;

比较分析模块,用于比较电池循环充放电不同次数分别对应的所述V-dQ/dV曲线,分析电池容量衰减机理。

7.根据权利要求6所述的电池容量衰减机理辨识系统,其特征在于,所述V-dQ/dV曲线获取模块具体包括:

点数统计模块,用于统计所述V-C曲线上纵坐标为(V-ΔV,V+ΔV)区间内的采样点的数目n,ΔV为预设电压区间半宽度;

dQ/dV值计算模块,用于计算dQ/dV=(n*I)/(3600*f*ΔV),其中I为恒流充电电流,f为所述预设频率;

曲线绘制模块,用于将点(V,dQ/dV)绘制在V-dQ/dV坐标系中,得到所述V-dQ/dV曲线。

8.根据权利要求6或7所述的电池容量衰减机理辨识系统,其特征在于,所述V-dQ/dV曲线获取模块中还包括:去噪模块,用于对所述V-dQ/dV曲线进行滤波和平滑以去除噪声。

9.根据权利要求6-8任一项所述的电池容量衰减机理辨识系统,其特征在于,所述ΔV取值范围为2mV-10mV。

10.根据权利要求6-9任一项所述的电池容量衰减机理辨识系统,其特征在于,所述比较分析模块具体包括:

比较模块,用于比较电池循环充放电不同次数分别对应的所述V-dQ/dV曲线;

第一分析模块,如果随着循环充放电次数增加,所述V-dQ/dV曲线的各个峰值均降低,所述第一分析模块判断所述电池内部负极材料损失;

第二分析模块,如果随着循环充放电次数增加,所述V-dQ/dV曲线出于高电压区域峰值的降低幅度高于低电压区域峰值的降低幅度,所述第二分析模块判断所述电池内部可用锂离子损失;

第三分析模块,如果随着循环充放电次数增加,所述V-dQ/dV曲线的各个峰值位置略向高电压方向迁移,所述第三分析模块判断所述电池的内阻增加。

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