[发明专利]一种基于脉冲充放电测试的动力电池内阻构成分析方法

权利要求书

1.一种基于脉冲充放电测试的动力电池内阻构成分析方法，其特征在于，操作步骤如下：

(1)、对动力电池进行充放电，调节至所需要测试的SOC值，并搁置1小时±1分钟，测量并记录开路电压值U_oc；

(2)、使用交流电阻测试仪测试，并记录得到动力电池的交流内阻值R₀；

(3)、对动力电池以I₁的恒定电流脉冲放电10秒±0.5秒，并以Δt的固定时间间隔记录放电过程的动力电池端电压随时间的变化情况，获得脉冲放电过程端电压时间序列{U_di}，其中I₁为1C至10C倍率之间对应的电流值，Δt不大于0.001秒，U_di代表脉冲放电过程动力电池端电压时间序列中第i个端电压值；

(4)、将动力电池搁置40秒±1秒，测量并记录搁置结束时刻开路电压值U_od；

(5)、对动力电池以I₂的恒定电流脉冲充电10秒±0.5秒，并以Δt的固定时间间隔记录充电过程的动力电池端电压随时间的变化情况，获得脉冲充电过程端电压时间序列{U_ci}，其中I₂为1C至5C倍率之间对应的电流值，Δt不大于0.001秒，U_ci代表脉冲充电过程端电压时间序列中第i个端电压值；

(6)、结合步骤S2获得的交流内阻值R₀，分析步骤(3)获得的脉冲放电过程端电压时间序列{U_di}，获得脉冲放电过程动力电池的电化学极化内阻值R_de和浓差极化内阻值R_dm；

(7)、结合步骤S2获得的交流内阻值R₀，分析步骤(5)获得的脉冲充电过程端电压时间序列{U_ci}，获得脉冲充电过程动力电池的电化学极化内阻值R_ce和浓差极化内阻值R_cm；

所述步骤(6)的具体操作步骤：

(6.1)、基于脉冲放电过程端电压时间序列{U_di}，将每一个端电压值减去与之相邻的后一个端电压值得到脉冲放电过程端电压差值时间序列{ΔU_di}，其中ΔU_di代表脉冲放电过程动力电池端电压差值时间序列中第i个端电压差值：

ΔU_di＝U_di-U_d(i+1) (1)

(6.2)、基于脉冲放电过程端电压差值时间序列{ΔU_di}，按顺序分别将每一个端电压差值与第1个端电压差值ΔU_d1相互比较，直至获得首先满足ΔU_dkfΔU_d1这一条件的第k个端电压差值ΔU_dk并记录k值，其中f为处于0.1至0.5之间的固定值；

(6.3)、计算脉冲放电过程动力电池的电化学极化内阻值R_de：

R_de＝(U_oc-U_dk)/I₁-R₀ (2)

式中U_oc代表步骤(1)获得的开路电压值；U_dk代表脉冲放电过程动力电池端电压时间序列中第k个端电压值，k值由步骤(6.2)获得；I₁为步骤(3)中的脉冲放电电流值；R₀为步骤(2)获得的交流内阻值；

(6.4)、计算脉冲放电过程动力电池的浓差极化内阻值R_dm：

R_dm＝(U_oc-U_dn)/I₁-R₀-R_de (3)

式中U_oc代表步骤(1)获得的开路电压值；U_dn代表脉冲放电过程动力电池端电压时间序列中最后一个端电压值；I₁为步骤(3)中的脉冲放电电流值；R₀为步骤(2)获得的交流内阻值；R_de为步骤(6.3)获得的脉冲放电过程动力电池的电化学极化内阻值。

2.权利要求1所述的基于脉冲充放电测试的动力电池内阻构成分析方法，其特征在于，所述步骤(7)的具体操作步骤：

(7.1)、基于脉冲充电过程端电压时间序列{U_ci}，从第2个端电压值开始，将每一个端电压值减去与之相邻的前一个端电压值得到脉冲充电过程端电压差值时间序列{ΔU_ci}，其中ΔU_ci代表脉冲充电过程动力电池端电压差值时间序列中第i个端电压差值：

ΔU_ci＝U_c(i+1)-U_ci (4)

(7.2)、基于脉冲充电过程端电压差值时间序列{ΔU_ci}，按顺序分别将每一个端电压差值与第1个端电压差值ΔU_c1相互比较，直至获得首先满足ΔU_cspΔU_c1这一条件的第s个端电压差值ΔU_cs并记录s值，其中p为处于0.1至0.5之间的固定值；

(7.3)、计算脉冲充电过程动力电池的电化学极化内阻值R_ce：

R_ce＝(U_cs-U_od)/I₂-R₀ (5)

式中U_od代表步骤(4)获得的开路电压值；U_cs代表脉冲充电过程动力电池端电压时间序列中第s个端电压值，s值由步骤(7.2)获得；I₂为步骤(5)中的脉冲充电电流值；R₀为步骤(2)获得的交流内阻值；

(7.4)、计算脉冲充电过程动力电池的浓差极化内阻值R_cm：

R_cm＝(U_cn-U_od)/I₂-R₀-R_ce (6)

式中U_od代表步骤(4)获得的开路电压值；U_cn代表脉冲充电过程动力电池端电压时间序列中最后一个端电压值；I₂为步骤(5)中的脉冲充电电流值；R₀为步骤(2)获得的交流内阻值；R_ce为步骤(7.3)获得的脉冲充电过程动力电池的电化学极化内阻值。