[发明专利]一种快速检测软包锂离子电池荷电状态的系统及方法

说明书

本发明公开了一种快速检测软包锂离子电池荷电状态的系统及方法，包括依次相连的压力采样模块、数据传输模块、数据处理模块和显示模块，所述压力采样模块与电源模块相连，所述数据处理模块与告警模块相连。方法包括：调整紧固螺栓至设定数值；测量不同荷电态对应的开路压力；在特定温度下采用特定倍率进行充电，该倍率与标定开路压力时的倍率相同；通过测量压力数据来判定荷电状态。上述技术方案在不受充放电电压平台影响的基础上高效地预测出电池SOC，且采用的装置简单、易操作，便于推广到大规模量产以及不同型号的石墨基软包锂电池体系。

技术领域

本发明涉及锂电池状态检测领域，尤其涉及一种快速检测软包锂离子电池荷电状态的系统及方法。

背景技术

随着全世界一次能源的匮乏以及环境污染问题越来越严重，电动汽车取代化石燃料汽车已经成为主要趋势。高效、稳定、安全的动力电池管理系统是电动汽车发展的关键技术。但电池管理技术还远远不成熟，尤其是对电池荷电状态(State of Charge，简称SOC)的估算方面无法满足精度要求。

有资料显示，电池的荷电状态估算是电池管理系统的主要功能之一，准确的SOC估算不但能反映续航里程，充分发挥电池性能，也能保证电池的安全性，延长使用寿命。但由于锂离子电池的工作特性非线性，且实际工作中易受电流、温度、自身老化等因素影响，使得SOC的精确估算成为难点。

目前常用的检测SOC的方法主要有：

1.将电池在当前状态下进行放电，计算其放电容量与电池额定容量的比值。

2.测试电池在当前状态的电压，利用开路电压OCV与SOC的对应关系得出荷电态。

目前为止，最常用的技术手段是基于等效电路模型的开路电压方法。但是其主要缺陷是该方法在电池管理系统(BMS)应用的过程中需要经过复杂的计算才能建立所测参数与SOC之间的准确关系。除此之外，对于一些特定化学体系的电池，例如LFP电池，由于充放电电压平台的存在，我们很难通过OCV准确地预估其荷电状态。

中国专利文献CN107533105B公开了一种“锂离子电池荷电状态估算方法和装置”。所述方法包括步骤：A、拟合锂离子电池的开路电压与荷电状态关系；B、利用观测器方法估算锂离子电池荷电状态；C、对于步骤B中估算出的锂离子电池荷电状态，如果大于预定阈值，则使用观测器方法估算锂离子电池荷电状态，如果小于预定阈值，则使用安时积分法估算锂离子电池荷电状态。上述技术方案使用观测器方法的误差较大，使用安时积分法需要经过复杂的计算，耗时长。

发明内容

本发明主要解决原有的锂离子电池荷电状态计算方法步骤繁琐的技术问题，提供一种快速检测软包锂离子电池荷电状态的系统及方法，在不受充放电电压平台影响的基础上高效地预测出电池SOC，且采用的装置简单、易操作，便于推广到大规模量产以及不同型号的石墨基软包锂电池体系。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种快速检测软包锂离子电池荷电状态的系统，包括依次相连的压力采样模块、数据传输模块、数据处理模块和显示模块，所述压力采样模块与电源模块相连，所述数据处理模块与告警模块相连。电源模块为压力采样模块和数据传输模块提供能量以实现压力数据的采集和传输。

作为优选，所述的压力采样模块包括上夹板和下夹板，所述上夹板和下夹板之间设有软包锂电池，软包锂电池与上夹板之间安装有压力传感片，压力传感片与终端相连，所述上下夹板通过紧固螺栓相连。压力传感片与电脑连接从而监测测量过程中压力数据的变化。紧固螺栓起连接上下夹板的作用，保持上下夹板紧贴软包锂电池。

作为优选，所述的软包锂电池与下夹板之间通过导热胶连接。保证良好的热传导用以防止受热膨胀引起的测量结果误差。