[发明专利]复合电源用功率型锂电池内阻测量方法

说明书

本发明涉及一种复合电源用功率型锂电池内阻测量方法，属于复合电源技术领域。本发明基于锂电池的直流等效电路模型，利用电池产品的标准充放电数据和开路电压数据，设计了一种锂电池直流内阻测量方法，能够快速地计算锂电池在大电流条件下的全SOC段直流内阻准确数值，缩短了直流内阻的测量时间和计算复杂度，有助于快速评估锂电池的使用寿命及健康情况。

技术领域

本发明属于复合电源技术领域，具体涉及一种复合电源用功率型锂电池内阻测量方法。

背景技术

为适应装甲车辆的全电化趋势，复合电源已逐渐广泛应用于装甲车辆的机电系统中，功率型锂电池作为复合电源中的主要组成，负责在装甲车辆静默行驶工况下的全部功率输出，并负责在其他工况下对装甲车辆机电系统的能量流进行削峰填谷，保证装甲车辆机电系统的电能质量。因此功率型锂电池的健康状况、使用寿命直接影响到装甲车辆的性能。

直流内阻是判断锂电池健康状况及预测使用寿命的主要依据，目前锂电池领域测量直流内阻的主要方法是通过HPPC测试，经过长时间的″短时充放电脉冲+静置″来获得测量结果。这种测试虽然结果准确，但测量时间长，测量条件要求高，只适合电池单体出厂检测，不适用于已装配成组的复合电源用锂电池组的测量评估。

已有研究提出一种通过直流充放电曲线数据测量电池内阻的方法，可缩短测量时间，但由于电池本身特性限制，大工作电流下的恒流充电、放电并不能使电池达到满充或满放状态，尤其在低温环境下更为明显，因此该方法在较大工作电流，全温度范围的条件下不能得到准确的测量结果，而对于复合电源来讲，大工作电流，宽温度范围条件下的电池内阻才更具参考意义。因此，目前亟需提出一种快速、易操作、能在较大工作电流和较宽温度范围内得到较准确测量结果的直流内阻测量方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种锂电池直流内阻测量方法，能够在大工作电流、宽温度范围条件下快速、方便地获取锂电池直流内阻的准确测量值，为复合电源评估电池状态提供主要依据。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合电源用功率型锂电池内阻测量方法，包括以下步骤：

步骤1、根据电池产品手册规定的电池标准放电电流、与标准放电流程相对应的截止电压，标准充电电流、标准充电电压，以及与标准充电电压相对应的截止电流，对动力电池进行多次标准充放电循环操作，最后进行标准充放电，将动力电池满充或满放；

步骤2、从电池产品手册规定的安全工作范围中，获取电池的M个工作温度点，记为t₁，t₂，...t_m，...，t_M，所选工作温度点中应包含电池产品手册规定的最低工作温度点和最高工作温度点；m＝1，...，M；

步骤3、在步骤2中选取的每个工作温度点t_m获取动力电池的N个工作电流，记为i_1，tm，i_2，tm，...，i_n，tm，，...，i_N，tm，所选工作电流中包含电池产品手册规定的t_m温度点电池允许的最大持续充电、放电电流，同时选取远小于以上N个工作电流的参考电流i_ref，tm，并根据电池产品手册得到与各个工作电流相对应的截止电压；判断是否远小于的标准为预设标准；n＝1，...，N；

步骤4、在步骤2中选取的各个工作温度点下，以步骤3的各个工作电流分别对步骤1满充或满放的电池进行标准放电或充电操作，使得每次充电或放电操作的截止电压等于步骤2中对应温度及步骤3中对应工作电流下的截止电压，并在每次充电或放电操作中记录下电池端电压与电流随时间变化的数据曲线，记为标准充放电曲线；