[发明专利]一种老化过程对容量影响的修正方法

说明书

本发明涉及一种老化过程对容量影响的修正方法，属于新能源测控领域；该方法针对老化过程对容量影响的修正目标，提出了一种锂离子电池组老化过程对容量影响的修正方法，通过间歇式老化程度测定和实时校准计算处理过程，实现了锂离子电池成组老化过程对容量影响关系的有效表征；该方法在容量归一化表征的基础上，通过老化状态对电量的影响系数计算获得老化因素影响的数学表达；该方法在定期测定校准基础上，通过额定容量与循环次数相关值的同步获取和修正，获得叠加循环次数修正的函数关系；该方法在老化影响系数和循环次数修正计算的基础上，结合两因素影响的叠加计算处理，获得老化过程对额定容量影响修正的计算方法；该方法在充分考虑锂离子电池成组工作基础上，结合老化过程对容量影响函数关系的建立，实现对锂离子电池组老化过程特性的数学表达。

技术领域

本发明涉及一种老化过程对容量影响的修正方法，该方法针对锂离子电池组老化过程对容量影响的修正目标，综合考虑计算精度和复杂度，提出了一种锂离子电池组老化过程对容量影响的修正方法，通过间歇式老化程度测定和实时校准计算处理过程，实现了锂离子电池成组老化过程对容量影响关系的有效表征；老化过程对容量影响的修正方法在容量归一化表征的基础上，通过老化状态对电量的影响系数计算获得老化因素影响的数学表达；老化过程对容量影响的修正方法在定期测定校准基础上，通过额定容量与循环次数相关值的同步获取和修正，获得叠加循环次数修正的函数关系；老化过程对容量影响的修正方法在老化影响系数和循环次数修正计算的基础上，结合两因素影响的叠加计算处理，获得老化过程对额定容量影响修正的计算方法；该方法在充分考虑锂离子电池成组工作基础上，结合老化过程对容量影响函数关系优化，实现对锂离子电池组老化过程特性的数学表达；该方法是一种基于现代控制理论的锂离子电池组老化过程对容量影响的修正方法，属于新能源测控领域。

背景技术

近年来，锂离子电池的工作性能之所以得到不断提高，主要是由于其内部正极、隔膜、负极和电解液材料的不断改进；同时，生产工艺和其他因素的提高也同样起到了非常重要的作用；其工作性能的快速发展，使得锂离子电池组成为最有希望的可充电动力电池组；航空锂离子电池组主要用于飞机点火、关键仪器仪表和应急迫降供能；鉴于飞机的高可靠性要求，锂离子电池组用作整个航空控制系统的应急能量供应设备；锂离子电池组用来解决瞬时能量不足的问题，并为应急处理提供能量供应保障，提高飞行维护和综合应用性能；因此，锂离子电池组作为辅助动力在航空应用中发展迅速；例如，美国军用A10、MQ-9、AH64等战机和无人机的电池来源于Eagle-Picher公司，已由使用镉镍电池组全部转为锂离子电池组，空运客机和国内军用飞机也逐步转为使用锂离子电池组；锂离子电池组的应用已成为航空发展史上一个重要的里程碑（美国航空航天局）；在市场和政策的推动下，锂离子电池组在航空领域迎来了前所未有的发展高潮。

针对锂离子电池成组工作时的电流倍率、老化和温度等关键参数的修正处理，相关研究人员展开了相关理论和实验研究；Bauer等进行了锂离子电池的老化实验研究；Bazinski等通过实验分析研究了温度对SOC估算效果的影响；Marongiu等分析了锂离子电池的老化特征；Monem等研究了不同充电方法下的老化过程；Osswald等分析了温度不均匀对SOC估算的影响；Petzl等展开了低温下的老化分析；Piret等进行了电化学阻抗的跟踪研究；Samadani等获得了不同使用情景下的锂离子电池性能与劣化规律；Shi等分析了记忆效应对锂离子电池SOC估算效果的影响；Yan等进行了四种不同类型大功率电池在HEV中的耐久性比较和降解机理分析；Zackrisson等进行了锂离子电池的生命周期评价方法研究；Zheng等进行了SOC和库仑效率状态的相关性研究；Kim等基于离散小波变换和电压信号特征提取，实现了电池单体一致性评价；Lin等通过电压检测实现了电池间SOC不平衡度的评价；Saw等分析了锂离子电池在成组集成中存在的问题；Shin等研究了基于统计模型的锂离子电池组单体间差异性管理方法；Shen等进行了锂离子电池的荷电状态、健康状态和功能状态的联合估计研究。