[發明專利]基于阻抗相位角的鋰離子電池溫度檢測方法

在審

• 申請號: 201811242151.2
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN109411840A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 李其樂;周智敏
• 申請（專利權）人: 寧波普瑞均勝汽車電子有限公司
• 主分類號: H01M10/48
• 分類號: H01M10/48;H01M10/42;H01M10/0525;B60L58/24
• 代理公司: 北京君恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11466
• 代理人: 鄭黎明

本發明公開了基于阻抗相位角的鋰離子電池溫度檢測方法，包括以下步驟：步驟1、在鋰離子電池的單體電池上安裝溫度傳感器，檢測單體電池溫度；步驟2、將鋰離子電池單體置入環境溫度T1的恒溫環境艙內；步驟3、經過靜置時間H1的靜置后，此時單體電池溫度為T2，當單體電池的溫度T2與環境溫度T1相同時，對單體電池采用EIS技術（電化學阻抗譜技術）；步驟4、通過電化學工作站檢測出當前溫度下的電池單體的阻抗相位角Alpha1，并記錄；步驟5、改變環境溫度T1，并重復步驟2至步驟4得出不同單體電池溫度T2下對應的阻抗相位角Alpha1，并將得到的數據組成阻抗相位角?溫度表；優點是能夠精準測量鋰離子電池的溫度。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池溫度檢測領域，尤其涉及基于阻抗相位角的鋰離子電池溫度檢測方法。

背景技術

隨著新能源汽車的發展和推廣，新能源汽車市場上出現了混合動力和純電動汽車，在全球推廣使用新能源汽車的大環境下，新能源汽車在未來也必將取代傳統的燃油汽車；因此，由發動機、燃料箱組成的傳統的動力總成也將轉變成由電動機、動力電池組成的新的動力總成。新的動力總成中動力電池是重要組成部分之一，因此動力電池的安全性、可靠性和容量尤為重要；鋰離子電池的相對于其他動力電池具有高密度、高功率和無充放電記憶效應等優點，在新能源汽車上被廣泛作為動力電池使用。由于鋰離子電池屬于活躍的堿性金屬電池，存在起火爆炸的危險，且鋰離子電池的能量密度較大，一旦失控爆炸其造成的傷害相對于其他電池也較大。鋰離子電池除暴力碰撞發生爆炸危險外，最主要發生爆炸的原因為溫度過高導致鋰離子電池失控，因此在新能源汽車發展過程中，鋰離子電池的溫度的精準檢測是必不可少的關鍵技術之一。

新能源汽車在實際應用時會配備電池管理系統，電池管理系統會對檢測到的溫度信號進行診斷，若電池溫度過高，則會向電機控制器發送降低輸出功率的信號，同時通過新能源汽車內的熱管理系統加強鋰離子電池對外交換能力，若電池溫度測量不準確，會出現影響電池管理系統的診斷，一旦出現電池溫度達到臨界點還繼續升溫的情形則會引起鋰離子電池失控，導致嚴重的安全事故。

在電池管理系統中，電池的荷電狀態的確定主要通過軟件查詢鋰離子電池開路電壓-溫度表得到，而當鋰離子電池溫度無法精準確定時，鋰離子電池的荷電狀態通過現有技術是無法精準檢測出的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種可精準測量鋰離子電池溫度的基于阻抗相位角的鋰離子電池溫度檢測方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

基于阻抗相位角的鋰離子電池溫度檢測方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1、在鋰離子電池組上安裝溫度傳感器，并檢測鋰離子電池組的每個單體電池的溫度；

步驟2、將鋰離子電池組置入初始溫度為-20℃的恒溫環境艙內；

步驟3、 經過一段時間的靜置，直至鋰離子電池組的每個單體電池的溫度與初始溫度相同時，對每個單體電池采用電化學阻抗譜技術，以檢測出當前溫度下的每個單體電池的阻抗相位角，并記錄；

步驟4、改變初始溫度，并重復步驟3，得出每個單體電池相對應的阻抗相位角，并將得到的數據組成阻抗相位角-溫度表。

步驟5、將阻抗相位角-溫度表與新能源汽車內電池管理系統檢測到的動力電池的阻抗相位角進行對比，得出此時動力電池的溫度。

優選地，所述的步驟2中的初始溫度取值范圍為-20℃~40℃。

優選地，所述的初始溫度的取值均勻分布在-20℃~40℃內，且取值個數至少為60個。

優選地，所述的步驟3中電化學阻抗譜技術所選用的電流I為2安培，頻率f大于5赫茲。

優選地，所述的步驟3和步驟4中的阻抗相位角通過Solartron1287/1255B進行測量。