[发明专利]一种连续测量锂离子电池动态内阻的方法

说明书

本发明公开了一种连续测量锂离子电池动态内阻的方法，该方法能够对锂离子电池内阻进行实时动态在线测量。该方法具体步骤包括：预先测量记录该锂离子电池满充状态下，不同温度工况下的小倍率放电时的电压电流数据。测量过程中，将电池进行满充，在选定温度选定电流大小下放电，记录电池的温度、电流以及实时电压，通过内阻计算公式计算出锂离子电池的直流内阻。本测量方法能够实时测量锂离子电池的动态直流内阻，有别于以往的离散式测量。该测量方法能够大大减少测量所需时间，提高测量效率，且测量结果为连续变化曲线，能够更好地反应出锂离子电池在放电过程中内阻的变化趋势，测量精度较为理想。

技术领域

本发明涉及电池测量技术领域，具体涉及一种连续测量锂离子电池动态内阻的方法。

背景技术

锂离子电池的使用性能与电池温度有关，温度会影响电池的内阻、容量、能量、倍率性能、循环效率、循环寿命、安全性等特性。其中，内阻大小变化最为直观，可以通过内阻变化表征电池其他特性变化。内阻在不同SOC(state of charge)下有不同的数值，利用内阻与SOC之间的变化关系，测出内阻即可预测电池的荷电状态；电池老化会导致电池性能发生变化，内阻的改变是衡量老化的一项重要指标。通过电池电池容量衰减与内阻增长之间的关系，测出内阻便可预测电池的老化程度，这对于电池的梯次利用以及提高电池安全性有着重要意义；内阻和电池温度之间也存在变化关系，通过内阻测量可以表征电池内部的温度特性，与传统测量手段相比既经济又高效。

对于电池组而言，内阻匹配尤为重要，失配会导致并联电池之间电流大小不均衡，加剧电池包老化。如果这种不均衡趋势不能得到有效地控制，将会导致热失控，引发安全问题。因此，了解电池内阻、容量、能量在不同温度下的变化规律，对于电池的使用和管理具有重要意义。

目前，对于电池直流内阻的测量，多采用脉冲法、HPPC(Hybrid Pulse PowerCharacterizatioi)法。受弛豫效应影响，测试时间较长且测量结果非连续，且在后期数据处理过程中，会因人为选点导致计算结果出现偏差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种连续测量锂离子电池动态内阻的方法，便捷、高效地测出连续的内阻曲线，提高了测量结果的准确性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种连续测量锂离子电池动态内阻的方法，所述方法包括：

S1、在稳定工况下测得并记录不同温度下，锂离子电池从满充状态，由小倍率放电至截止电压时，各放电容量时间段所对应的电压U_n、电流I_n，获得锂离子电池小倍率放电的电压曲线，T₁为最小温度，T_n为最大温度，n为正整数；

S2、测量待测锂离子电池的温度T，判断待测锂离子电池的温度T是否处于最小温度T₁和最大温度T_n范围内，若不处于，则终止放电测量，若处于，则进入步骤S3；

S3、动态地测量待测锂离子电池的内阻

选择步骤S1中所记录的与温度T最接近的温度所对应的电流I_i和电压U_i作为参比电流、电压，然后将待测锂离子电池进行放电测量，并记录此时待测锂离子电池的电流I、电压U，以计算出待测锂离子电池的动态内阻R，其中，下标i是指步骤S1中n组数据里中的一组。

待测锂离子电池在放电过程中的电压U、电流I所对应的荷电状态与小倍率放电过程中的参比电流I_i和参比电压U_i所对应的荷电状态一致。

通过如下公式来计算出待测锂离子电池的动态内阻R：

通过温度传感器来测量待测锂离子电池的温度T。