[发明专利]一种锌银电池荷电状态检测方法有效
申请号: | 201710274222.6 | 申请日: | 2017-04-24 |
公开(公告)号: | CN107064817B | 公开(公告)日: | 2020-02-14 |
发明(设计)人: | 吴晓刚;陈喆;李然 | 申请(专利权)人: | 哈尔滨理工大学 |
主分类号: | G01R31/388 | 分类号: | G01R31/388;G01R31/389 |
代理公司: | 11732 北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙) | 代理人: | 杨海明 |
地址: | 150080 黑龙*** | 国省代码: | 黑龙;23 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 荷电状态 锌银电池 电池 检测 函数关系 转移电流 斜坡 电池开路电压 测试 测试过程 充电电流 电池检测 电池内阻 放电脉冲 数学算法 逐渐增加 锂电池 内阻 施加 应用 | ||
1.一种锌银电池荷电状态检测方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:
步骤一、测量锌银电池在不同荷电状态值时的开路电压,获取不同开路电压时锌银电池所对应的荷电状态值;
步骤二、对锌银电池进行脉冲放电实验,测量锌银电池在不同荷电状态值时的电阻,分别获取锌银电池70%-100%荷电状态范围内的内阻与荷电状态的关系以及锌银电池0-30%荷电状态范围内的内阻与荷电状态的关系;
步骤三、通过斜坡测试获取荷电状态与转移电流的关系;
步骤四、利用步骤二得到的锌银电池70%-100%荷电状态范围内的内阻与荷电状态的关系、锌银电池0-30%荷电状态范围内的内阻和荷电状态的关系与步骤三得到的荷电状态与转移电流的关系,获得不同开路电压下锌银电池的荷电状态值,实现对锌银电池荷电状态的检测;
步骤四所述的获得不同开路电压下锌银电池的荷电状态值的具体方法为:
步骤四一、检测锌银电池的开路电压;
步骤四二、判断所检测的开路电压是否大于设定值Vstad,如果是,执行步骤四三;否则执行步骤四五;Vstad的取值范围是1.65V~1.75V;
步骤四三、确认锌银电池所在的荷电状态区间为70%-100%,测量锌银电池的内阻;
步骤四四、利用测得的锌银电池的内阻值和步骤二获取的70%-100%荷电状态范围内的内阻和荷电状态的关系,获得锌银电池在步骤四一开路电压下的荷电状态值;
步骤四五、确认锌银电池所在的荷电状态区间为0%-70%,并对电池进行斜坡测试;
步骤四六、判断锌银电池是否存在转移电流,如果是,执行步骤四七,否则执行步骤四九;
步骤四七、确认锌银电池所在的荷电状态区间为30%-70%,找到锌银电池荷电状态为30%-70%所对应的转移电流;
步骤四八、利用锌银电池荷电状态为30%-70%所对应的转移电流和步骤四通过斜坡测试获取荷电状态与转移电流的关系,获取锌银电池荷电状态为30%-70%时对应的电池荷电状态;
步骤四九、确认锌银电池所在的荷电状态区间为0%-30%,测量锌银电池的内阻;
步骤四十、利用测得的电池内阻代入和步骤二获取的0-30%荷电状态范围内的内阻和荷电状态的关系,获得锌银电池在不同开路电压下的荷电状态值;
步骤二所述的对锌银电池进行脉冲放电实验,测量锌银电池在不同荷电状态值时的电阻的具体方法为:
利用幅值为0.75C,宽度为10s的脉冲电流对锌银电池进行脉冲放电实验,利用求出电池内阻,其中,U1为放电前一秒的电压,U2为放电结束时的电压,I电流幅值。
2.根据权利要求1所述的一种锌银电池荷电状态检测方法,其特征在于,步骤三所述的通过斜坡测试获取荷电状态与转移电流的关系的具体方法为:
步骤三一、在锌银电池荷电状态30%至70%范围内,每相隔m%荷电状态处取一个测试点,对所取的不同测试点对应的荷电状态下的电池分别进行斜坡测试,即对测试点对应的不同荷电状态下的电池施加一个持续增加的充电电流,电流从0开始,增加的斜率为λ,直到锌银电池两端电压达到阈值M或电流达到阈值θ时,停止充电电流;θ的取值范围为0.5Qr~2Qr,其中,Qr为电池的额定容量值;λ的取值范围为0.1~0.6,m的取值范围为3%~5%;M的取值范围为2V~3V;
步骤三二、观测不同测试点对应荷电状态下的电池施加持续增加的充电电流过程中电压对电流的响应,并对响应电压进行处理,获得整个充电过程中最大点处所对应的电流,即转移电流;其中,v为充电过程中电压,t为充电时间。
3.根据权利要求2所述的一种锌银电池荷电状态检测方法,其特征在于,步骤三一中所述的M的取值为2.05V。
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