[发明专利]锂电池充放电特性的标定方法及充放电特性标定仪有效
申请号: | 201510149342.4 | 申请日: | 2015-04-01 |
公开(公告)号: | CN104749529B | 公开(公告)日: | 2017-09-12 |
发明(设计)人: | 李然;杨晖;孔平;郑刚;张北帆;洪西洋;金银超;纪振发 | 申请(专利权)人: | 上海理工大学 |
主分类号: | G01R31/36 | 分类号: | G01R31/36 |
代理公司: | 上海德昭知识产权代理有限公司31204 | 代理人: | 郁旦蓉 |
地址: | 200093 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂电池 放电 特性 标定 方法 | ||
1.一种锂电池充放电特性的标定方法,该方法在充放电特性标定仪中施行,计算部分由单片机计算得到,其特征在于,包括以下三个工序:
一、充放电工序:
1.对待测锂电池恒流充电,在充电过程中实时记录电池的充电电压数据,当该电池的充电电压达到额定最高电压时,充电结束,充电完成所需的时间为t1,
根据公式:由单片机实时计算每个电压数据所对应的电池电量,式中,Q1为充电结束后的电池电量,i为充电电流,η为电池效率系数,其中,η=ηT×ηt×ηi,ηT为温度影响系数,ηt为老化系数,ηi为充放电倍率系数,令ηi=1;ηt=1;当环境温度T<5℃,ηT=0.7;当5℃≤T<15℃,ηT=0.9;当15℃≤T<30℃,ηT=1;当30℃≤T<55℃,ηT=1.05;当55℃≤T,ηT=1.1,
2.对所述待测锂电池进行放电,当实时电压达到额定最低电压时,放电结束,
根据公式:计算得到最大荷电容量Q2,式中,i为放电电流,t2为放电结束的时间,η为电池效率系数,电池效率系数的计算方法与上述电池效率系数的计算方法相同;
二、初始荷电状态的标定工序:
根据公式:Q0=Q2-Q1,计算得到所述待测锂电池的初始电量Q0,
根据公式:SOC0=Q0/Q2,计算得到所述待测锂电池初始状态下的电荷状态SOC0,
三、充电电压-SOC函数曲线的绘制工序:
对所述待测锂电池再次恒流充电,在充电过程中实时记录电池的充电电压数据,并由单片机实时计算每个充电电压数据所对应的电池电量,当该电池电量达到所述初始电量Q0,充电结束,
根据两次充电过程中实时记录的电池电量计算得到每个电池电量数据所对应的SOC值,将每个SOC值和所对应的电池的充电电压数据进行整理,以SOC值为横轴,电池的充电电压为纵轴,描点绘制得到充电电压-SOC函数曲线。
2.根据权利要求1所述的锂电池充放电特性的标定方法,其特征在于:还包括老化系数的标定工序,
根据公式:计算得到所述待测锂电池的实际老化系数ηt实际,式中,C额定为所述对应环境温度下所述待测锂电池的额定电量,根据所述实际老化系数,对所述待测锂电池是否老化进行判断。
3.施行权利要求1所述的锂电池充放电特性的标定方法的充放电特性标定仪,具有检测电路,控制器、充电源以及放电负载,其特征在于:
所述检测电路包括电流检测电路、电压检测电路以及温度检测电路,所述电流检测电路与所述待测锂电池相连,用于测定所述待测锂电池的实时电流并传递电流信息;所述电压检测电路与所述待测锂电池相连,用于测定所述锂电池的实时电压并传递电压信息;所述温度检测电路用于检测环境温度并传递温度信息;
所述控制器包括和所述充电源相连的充电控制模块、和所述放电负载相连的放电控制模块、存储模块以及计算模块,
所述充电控制模块控制所述充电源开始充电或停止充电;所述放电控制模块控制所述放电负载开始放电或者停止放电;所述存储模块与所述电流检测电路、所述电压检测电路以及所述温度检测电路相连,用于接收并存储所述电流信息、所述电压信息及所述温度信息;所述计算模块与所述存储模块相连,对所述电流信息、所述电压信息及所述温度信息进行计算和处理。
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