[發(fā)明專(zhuān)利]基于不完整充電電壓曲線的鋰電池容量估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711382871.4
• 申請(qǐng)日: 2017-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108072845B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭岳久;王晶晶;高文凱;來(lái)鑫;周龍;劉金海
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/388
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/388;G01R31/392
• 代理公司: 31001 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根;徐穎

1.一種基于不完整充電電壓曲線的鋰電池容量估計(jì)方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得鋰電池從壽命開(kāi)始到壽命結(jié)束期間，電池在不同老化階段時(shí)不同電流下的恒流時(shí)間電壓充電曲線；

2)選用同款單節(jié)鋰電池，在相同恒流充電值I充電的三條初始老化、中期老化以及后期老化時(shí)間電壓充電曲線，中期為測(cè)試鋰電池容量為初始容量的90％，后期為測(cè)試鋰電池容量為初始容量的80％，電池初始老化時(shí)間電壓充電曲線不變，中期老化和后期老化時(shí)間電壓充電曲線的起始點(diǎn)與初始老化時(shí)間電壓充電曲線相同，對(duì)中期老化和后期老化時(shí)間電壓充電曲線進(jìn)行等比例縮放，使縮放后中期老化和后期老化時(shí)間電壓充電曲線的截止終點(diǎn)與初始老化時(shí)間電壓充電曲線終點(diǎn)重合；

在縮放處理之前三條時(shí)間電壓充電曲線對(duì)應(yīng)的表達(dá)式分別為U₁＝f(t₁)，U₂＝f(t₂)，U₃＝f(t₃)，將中期老化和后期老化時(shí)間電壓充電曲線進(jìn)行等比例縮放，使其關(guān)系式變?yōu)閁₂＝f(k₁t₂)，U₃＝f(k₂t₃)，其中t₁＝k₁t₂，t₁＝k₂t₃，k₁和k₂分別為中期老化和后期老化時(shí)間電壓充電曲線縮放比例系數(shù)；

3)對(duì)步驟2)處理后三條時(shí)間電壓充電曲線，找到兩個(gè)參考電壓點(diǎn)C、D，使得縮放后中期老化和后期老化時(shí)間電壓充電曲線上此兩參考電壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)，相對(duì)未縮放的初始老化時(shí)間電壓充電曲線上此兩參考電壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)間隔大致相同，也就是C、D兩個(gè)參考電壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔的均方誤差最小，即

t_1C、t_1D分別為初始老化時(shí)間電壓充電曲線上C、D兩個(gè)參考電壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，t′_2C、t′_2D分別為縮放后中期老化時(shí)間電壓充電曲線上C、D兩個(gè)參考電壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，t′_3C、t′_3D分別為縮放后后期老化時(shí)間電壓充電曲線上C、D兩個(gè)參考電壓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，t_1y1、t_1y2分別為初始老化時(shí)間電壓充電曲線上任意兩個(gè)電壓點(diǎn)y₁和y₂對(duì)應(yīng)的時(shí)間，t′_2y1、t′_2y2分別為縮放后中期老化時(shí)間電壓充電曲線上任意兩個(gè)電壓點(diǎn)y₁和y₂對(duì)應(yīng)的時(shí)間，t′_3y1、t′_3y2分別為縮放后后期老化時(shí)間電壓充電曲線上任意兩個(gè)電壓點(diǎn)y₁和y₂對(duì)應(yīng)的時(shí)間；

4)根據(jù)被測(cè)單節(jié)鋰電池在恒流充電值I充電工況下的端電壓先后達(dá)到兩個(gè)參考電壓點(diǎn)的實(shí)際時(shí)間長(zhǎng)度估計(jì)當(dāng)前被測(cè)單節(jié)鋰電池的容量：

估算公式：

式中，C_r0為該被測(cè)鋰電池單體的初始容量；t_r為被測(cè)鋰電池單體在恒流充電值I充電工況下的端電壓先后達(dá)到兩個(gè)參考電壓點(diǎn)C、D的實(shí)際時(shí)間長(zhǎng)度；t₁為被類(lèi)型測(cè)鋰電池在初始老化時(shí)的該恒流充電值I充電工況下的端電壓先后達(dá)到兩個(gè)參考電壓點(diǎn)C、D的時(shí)間長(zhǎng)度。