[发明专利]电池等效电路模型的建立方法、健康状态估算方法及装置

权利要求书

1.一种电池等效电路模型的建立方法，其特征在于，包括：

获取电池在预设状态参数下的电化学阻抗谱；其中，所述预设状态参数包括预设温度参数和预设荷电状态参数；

根据所述电化学阻抗谱计算所述电池的弛豫时间分布谱；

根据所述弛豫时间分布谱建立电池等效电路模型，包括：根据弛豫时间分布谱中的谱峰所对应的时间常数以及电池内部不同极化过程的时间常数分布，识别和区分谱峰所对应的过程分别为接触电阻引起的极化过程、负极固体电解质界面膜及负极电荷传递电阻引起的极化过程和正极电荷传递电阻引起的极化过程，再根据所述电池内部的不同极化过程确定所述电池内部的不同内阻并对应建立反映所述电池内部特性的所述电池等效电路模型，所述电池等效电路模型包括一个电阻元件及M个电路单元，每一个电路单元包括并联的电阻电容，其中，M等于所述弛豫时间分布谱中预设频率以上峰谱的个数，所述电阻元件表征电池的欧姆内阻，所述电路单元分别表征电池接触电阻所引起的极化过程，表征电池负极固体电解液界面膜及负极电荷传递电阻所引起的极化过程，表征电池正极电荷传递电阻所引起的极化过程。

2.如权利要求1所述的建立方法，其特征在于，所述根据所述电化学阻抗谱计算所述电池的弛豫时间分布谱包括：

根据所述电化学阻抗谱与弛豫时间分布之间的关系采用弛豫时间分布的分析方法将所述电化学阻抗谱从频域转化为时域，从而获得所述弛豫时间分布谱；其中，所述弛豫时间分布谱中的不同谱峰对应所述电池内部不同动力学过程的弛豫时间。

3.如权利要求1所述的建立方法，其特征在于，所述根据所述电化学阻抗谱计算所述电池的弛豫时间分布谱包括：

根据所述电化学阻抗谱与弛豫时间分布之间的关系，通过去卷积的方法得到所述弛豫时间分布谱；其中，所述弛豫时间分布谱中的不同谱峰对应所述电池内部不同动力学过程的弛豫时间。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的建立方法，其特征在于，所述电池等效电路模型包括：

电压源，用于表征电池的开路电压；

欧姆电阻，与所述电压源的正极电连接，用于表征电池的欧姆内阻；

第一电路单元，与所述欧姆电阻电连接，并包括并联的第一电阻和第一电容，用于表征电池接触电阻所引起的极化过程；

第二电路单元，与所述第一电路单元电连接，并包括并联的第二电阻和第二电容，用于表征电池负极固体电解液界面膜及负极电荷传递电阻所引起的极化过程；以及

第三电路单元，电连接于所述第二电路单元和所述电压输出端正极之间，并包括并联的第三电阻和第三电容，用于表征电池正极电荷传递电阻所引起的极化过程。

5.一种电池健康状态的估算方法，其特征在于，包括：

获取电池n次循环下的各个电化学阻抗谱；所述各个电化学阻抗谱包括各个预设荷电状态和各个温度下的电池的电化学阻抗谱；所述n大于0小于等于N，N为所述电池的循环寿命，所述n次循环是指0至N次循环中选取的n次循环；

根据所述n次循环中的每一次循环的所述电化学阻抗谱计算其对应的弛豫时间分布谱；

根据所述n次循环中的每一次循环下的弛豫时间分布谱计算电池内部参数；其中，所述电池内部参数包括根据权利要求1-3任一项所述的建立方法所建立的电池等效电路模型中的至少一个元件的参数；

获取所述n次循环中的每一次循环下的电池健康状态；其中，所述每一次循环下的电池健康状态为当前循环下的所述电池的额定放电容量与所述电池初始状态下的额定放电容量的比值；

对所述n次循环下的电池内部参数及所述n次循环下的电池健康状态进行参数拟合，以获得电池健康状态与电池内部参数之间的关系表达式。