[发明专利]一种锂电池容量预测方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电池容量批量计算预测，尤其是涉及一种快速节能的锂电池容 量预测方法及装置。

背景技术

锂离子电池由于自身的优势，具有能量密度高、输出电压高、输出功率大、 使用寿命长等特点，在电子移动设备、医疗设备、手持便携式设备中应用广泛。 而近年，随着新能源产业的兴起，锂离子电池在电动汽车、电动自行车，储能 系统等方面的应用越来越多。

在新能源领域的使用对锂离子电池提出了更多的要求，由于需要实现大容 量、高功率、长寿面等性能要求，锂离子电池会以多个电池的串并联的方式进 行配组工作。虽然配组电池通常会选取相同类型规格电池，但由于相同类型规 格电池间扔存在一致性问题，而电池一致性技术指标包括容量、内阻、寿命等 多方面。一般会在容量一致的基础上再进行其他性能的匹配，所以在配组初期， 对相同类型规格的电池的容量进行预测就显得很有必要性和重要性。

目前的电池容量测试方法都是在室温条件(20±5℃)下，以恒流恒压的的 方式对电池进行充电，充满电后，搁置大于1小时时间后，以恒定电流放电至 截止电压，用放电电流和放电时间计算电池容量。按照以上方法进行大量的容 量测试时，不仅需要大量的人员、设备、时间，产生的能耗也是巨大的。所以， 寻找一种准确度高的快速容量预测方法成为迫切需要。

中华人民共和国国家知识产权局于2015年09月23日公开了名称为《一种 蓄电池容量测试装置及测试方法》的专利文献(公开号：CN104931890A)，其在 装置的中央控制系统中分别连接有显示单元、键盘单元、保护单元、冷却单元、 电阻单元、数据存储及通信单元和逆变接口单元，通过启动、选择方式、加载 和卸载步骤操作。其装置具备电压、电流、频率、功率、欠电压保护、报警装 置、数据的存储记忆、放电时间的功能。此方案仍然未能解决测试时耗费时间、 人力、能耗巨大的问题。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的测试电池容量需要大量的人员、设备、 时间，耗能巨大等的技术问题，提供一种准确度高、速度快、能耗小的锂电池 容量预测方法及装置，用于锂电池的配组容量预测。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种锂电 池容量预测方法，基于锂电池容量预测装置，包括以下步骤：

S01、从电池来料中取X个电池作为样品电池，对每个样品电池进行标准容 量测试并记录，第i个样品电池的容量为Ci，1≤i≤X；

S02、将样品电池充电至与来料电池相同的固定容量状态，静置至少半小时 后，测量每个样品电池的开路电压OCV，第i个样品电池的开路电压为OCVi；

S03、根据Ci和OCVi两组数据拟合得到电池容量C和固定容量状态下电池 开路电压OCV的关系式；

S04、测试所有来料电池的开路电压OCV，去除低压自放电电池，得到所有 正常电池OCV；

S05、将正常电池OCV依次带入电池容量C和固定容量状态下电池开路电压 OCV的关系式，推导出每个正常电池的容量。

通过对样品电池进行测试，建立电池容量和固定容量状态下电池开路电压 OCV的关系式，将正常电池的开路电压带入关系式之后即可得到正常电池的容 量，不需要再对每个电池进行充电、放电的过程，有效节省了时间、人力和能 耗，并且具备极高的准确度。

作为优选，所述样品电池的容量的数量X不少于3。

样品电池越多则准确度越高，但是耗费的时间、能耗较大，通常在电池数 量较大时选择20个左右的样品电池是比较合适的。

作为优选，步骤S01中，对每个样品电池进行标准容量测试具体为：在室 温条件下，将电池以标称电流充电至终止电压，再恒压充电至截止电流，然后 放电至截止电压，通过放电过程所释放的能量计算样品电池的容量。

作为优选，所述步骤S02中，固定容量状态为：将电池电量放空，以恒流 方式充电固定时间后电池所处的状态。充电时间依据来料电池容量、额定容量 和充电电流确定，例如，如来料电池容量为M，额定容量为N，在标准充电电流 为n×C(C为将电池1h充满电的电流大小，如0.5C电流，即为2h将电池充满 电的电流，n为倍率)的情况下充电时间为60min×(M/N)/n。