[發明專利]一種鋰電池健康度評估方法及系統

在審

• 申請號: 202010790412.5
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111948546A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 李程;呂思濛;郭磊;趙學風;劉子瑞;廖強強;師雅斐;王友平;李志忠;王博;李義倉;鮑磊;馬立軍;豆河偉;金維;陳曉麗;穆菲
• 申請（專利權）人: 國網陜西省電力公司漢中供電公司;國網陜西省電力公司電力科學研究院;國網陜西省電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/3842
• 分類號: G01R31/3842;G01R31/392
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種鋰電池健康度評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)、根據樣本電池的充放電電壓數據獲取樣本電池的容量增量曲線中的最大峰高降幅程度ΔH_max值；

步驟2)、對樣本電池進行容量標定，得到樣本電池的可用容量，進而計算樣本電池的健康度值；

步驟3)、根據樣本電池在健康度值下對應的最大峰高降幅程度ΔH_max值繪制ΔH_max-SOH擬合曲線；

步驟4)、采集待檢測電池模組充或放電過程中電壓平臺段的工作電壓曲線計算待檢測電池模組容量增量曲線中最大峰高降幅程度ΔH_max值，根據ΔH_max-SOH擬合曲線可得到與待檢測電池模組容量增量曲線中最大峰高降幅程度ΔH_max值對應的健康度值，實現待檢測電池模組健康度的快速評估。

2.根據權利要求1所述的一種鋰電池健康度評估方法，其特征在于，在充或放電過程中通過電池管理系統采集樣本電池的充放電電壓數據。

3.根據權利要求1所述的一種鋰電池健康度評估方法，其特征在于，采用樣本電池每次循環結束容量標定時獲得的電池電壓數據計算電池容量增量曲線。

4.根據權利要求1或3所述的一種鋰電池健康度評估方法，其特征在于，

1)、提取循環結束時樣本電池容量標定電壓及容量數據；

2)、將獲取的容量標定電壓等間隔分割，計算每個間隔段的容量數據；

3)、根據每個間隔段的容量數據，利用微分函數計算得到容量初步值，然后通過五點平滑法將容量初步值進行濾波去除噪音可得差分容量，根據電池初始容量以及得到的差分容量即可獲取容量增量曲線；

4)、在容量增量曲線中對ICA曲線中充電過程中的最大峰或者放電過程中的最大峰高降幅程度ΔH_max值進行計算：

ΔH_max＝H_initial-H' (2)。

5.根據權利要求4所述的一種鋰電池健康度評估方法，其特征在于，將容量標定電壓數據分割為5mV的間隔段,同時獲得每個間隔段對應容量數據，使用微分函數處理容量數據，可得容量初步值使用五點平滑法將容量初步值進行濾波去除噪音可得差分容量將差分容量帶入公式(1)可得微分容量值使用Origin函數繪制圖即可獲得容量增量曲線：

Q-電池容量(Ah)；V-電池電壓(V)；dQ/dV-微分容量(Ah·V^-1)；Q_BOL-電池初始容量；ΔQ/ΔV-差分容量(Ah·V^-1)；Q_t-第t時刻的電池容量(Ah)；V_t-第t時刻的電池電壓(V)；Q_t-1-第t-1時刻的電池容量(Ah)；V_t-1-第t-1時刻的電池電壓(V)。

6.根據權利要求1所述的一種鋰電池健康度評估方法，其特征在于，樣本電池的SOH值為：

7.根據權利要求1所述的一種鋰電池健康度評估方法，其特征在于，樣本電池由n個電池單元串聯而成的不同可用容量的電池模組。

8.一種鋰電池健康度評估系統，其特征在于，包括電池電壓數據采集模塊、容量增量曲線擬合模塊、電池健康度標定模塊和控制模塊；

電池電壓數據采集模塊用于采集樣本電池的充放電電壓數據，并將采集的樣本電池的充放電電壓數據反饋至容量增量曲線擬合模塊；

容量增量曲線擬合模塊根據獲取的樣本電池的充放電電壓數據繪制容量增量曲線并得到最大峰高降幅程度ΔH_max值；

電池健康度標定模塊用于對樣本電池進行容量標定，得到樣本電池的可用容量，進而得到樣本電池的SOH值；

控制模塊用于根據樣本電池在SOH值下對應的最大峰高降幅程度ΔH_max值繪制ΔH_max-SOH擬合曲線，將待檢測電池模組充或放電過程容量增量曲線中最大峰高降幅程度ΔH_max值輸入到控制模塊，即可得到與待檢測電池模組容量增量曲線中最大峰高降幅程度ΔH_max值對應的SOH值，實現待檢測電池模組健康度的快速評估。