[发明专利]一种动力电池动态内阻检测方法，设备及计算机可读存储介质

说明书

本发明提供一种动力电池动态内阻检测方法，设备及计算机可读存储介质，本方法以电池的欧姆内阻、极化电阻和极化电容的等效电路为研究对象，通过混合频率的交流脉冲注入，得到电池内阻抗在高低频次下的表征，通过相角幅值分解以及近似，得到动力电池的动态欧姆内阻和极化内阻，以判定电池的一致性，便于实现锂电池的一致性筛选和梯次利用。通过向电池内部注入不同频段的正弦电流信号，检测电池两端电压变化，可以得到电池内部的不同频段的阻抗成分。由于极化电容的隔直流通交流，通高频阻低频的作用，通过高频段电流信号注入计算得到的阻抗为欧姆内阻，通过低频段电流信号注入计算得到的阻抗为欧姆内阻与极化内阻之和。

技术领域

本发明涉及电池动态内阻检测领域，尤其涉及一种动力电池动态内阻检测方法，设备及计算机可读存储介质。

背景技术

由于能源紧缺和环境问题，电动汽车对环境的污染小，能量利用高和噪音低的特点使其成为未来汽车的发展方向。近年来，电池技术上的进步也促进了电动汽车的产业化，我国电动汽车的产销量迅速增长，2017年全国销售新能源乘用车55万辆，其中，纯电动车全年累计销量45万辆，占新能源车总量的81％。为了确保电动汽车的性能，电动汽车厂商规定，当电动汽车的动力电池容量衰减至80％时就要更换新的动力电池。退役下来的动力电池并不是报废电池，只是不能作为电动汽车的电源，仍具有重复利用的价值。

由于各个电池组、电池单元工作在差异的工况下，要对电池进行重新利用就需要对电池的状态进行评价，将状态一致的电池重新分包组合，将不同状态的电池梯次利用。传统检查动力电池一致性的检测指标有电池的开路电压，电池容量和电池内阻。其中电池的内阻可以等效为欧姆内阻和极化内阻两部分，欧姆内阻在数值上往往大于极化内阻，极化内阻是与电池容量相关的参数，因此通过测量动力电池极化内阻的方式可以估算和评价电池的部分综合特性，便于筛选状态一致的退役动力电池。

现在常用的测量电池内阻的方法有开路电压法和交流注入法等，开路电压法是通过测量电池两端的开路电压来估算电池的内阻，但这种方法只是对于新电池的内阻测量比较适用，对于退役的动力电池误差会很大。

传统检测交流阻抗的方式是通过注入1000Hz正弦波的方式，这种方式只能检测电池在单一频次下的阻抗情况，也无法分理处欧姆内阻和极化内阻，很难用以评价电池的一致性指标。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种动力电池动态内阻检测方法，方法包括：

S1：建立电池的简化等效模型；

S2：向电池注入高低频率的正弦交流信号，高低频次的选择通过电池内阻的数量级估算；

S3：检测电池的输出电压与电流；

S4：采用快速傅里叶分解算法分别得到高低频次谐波的幅值和相角；

S5：计算动力电池欧姆内阻和极化内阻。

优选地，步骤S1还包括：建立动力电池的戴维南等效模型。

优选地，步骤S2还包括：根据估测的电池频域曲线，选择的高低频次的电流信号在十的二次方和五次方数量级。

优选地，步骤S3还包括：

根据基尔霍夫电流和电压定律，电池内电路特性有以下关系：

E：电池的电动势；

R₁：电池的欧姆内阻；

C₁：电池的等效极化电容；

R₂：电池的等效极化内阻；

I_o：电池的输出电流；