[發(fā)明專利]基于動態(tài)阻抗的電池健康狀態(tài)估算方法、系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011299655.5
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112444754B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方陳;解晶瑩;時珊珊;劉輝;張宇;黃嘉燁;張開宇;晏莉琴;徐琴;閔凡奇;陸佳文;劉新偉;羅偉林;王婷;劉娜;朱陶庸;韓修遠(yuǎn);呂桃林;羅英
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;上海動力儲能電池系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R31/392
• 分類號: G01R31/392;G01R31/367;G01R31/389
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種基于動態(tài)阻抗的電池健康狀態(tài)估算方法，其特征在于，包括：

步驟S1：選取實際應(yīng)用環(huán)境下不同壽命階段的電池M，選取實驗室環(huán)境下不同壽命階段的電池N，分別以第一充電電流恒流恒壓充電至滿充狀態(tài)，充電截止條件為恒壓充電時充電電流到達(dá)第二充電電流，然后以第一放電電流放電至放電終止電壓后靜置預(yù)設(shè)時間，再以第二放電電流放電至放電終止電壓；

如此執(zhí)行一次或多次進(jìn)行容量標(biāo)定，記錄最后一次充電容量與最后一次的兩次放電容量之和，得到充電的充電容量Q_M充、Q_N充和放電的放電容量Q_M放、Q_N放，進(jìn)而得到對應(yīng)的關(guān)系式：

F1：f(Q_M充)＝f(Q_N充)

F2：f(Q_M放)＝f(Q_N放)

步驟S2：分別在放空狀態(tài)下測試動態(tài)阻抗Ω₀，然后進(jìn)行第一充電電流恒流充電指定電壓間隔XV后靜置預(yù)設(shè)時間，記錄端電壓V_a和充電容量Q_a，并測試動態(tài)阻抗Ω_a，其中，a為指定電壓間隔的充電次數(shù)；

直至充電至充電截止電壓后靜置預(yù)設(shè)時間，記錄端電壓和充電容量，并測試動態(tài)阻抗；

恒壓充電至第二充電電流后靜置預(yù)設(shè)時間，記錄端電壓V_a+1和充電容量Q_a+1，動態(tài)阻抗Ω_a+1，若恒壓充電時間超過半小時，則以半小時為充電時間間隔，直至充電電流降至第二充電電流，獲取端電壓V_a+x和充電容量Q_a+x，動態(tài)阻抗Ω_a+x，其中，x為恒壓充電時間的半小時倍數(shù)，不足半小時取為1，若無恒壓充電則取為0；

步驟S3：分別以第一放電電流放電指定電壓間隔YV后靜置預(yù)設(shè)時間，記錄端電壓V_b和充電容量Q_b，并測試動態(tài)阻抗Ω_b，其中，b為指定電壓間隔的放電次數(shù)；

直至放電至放電截止電壓后靜置預(yù)設(shè)時間，記錄端電壓和充電容量，并測試動態(tài)阻抗；

步驟S4：根據(jù)記錄的V_a+x、Q_a+x、Ω_a+x和V_b、Q_b、Ω_b，形成不同壽命階段的充放電過程中的端電壓V、充放電容量Q和動態(tài)阻抗Ω的對應(yīng)關(guān)系式：

F3：f(V_a+x,M)＝f(Ω_a+x,M)

F4：f(V_b,M)＝f(Ω_b,M)

F5：f(Q_a+x,M)＝f(Ω_a+x,M)

F6：f(Q_b,M)＝f(Ω_b,M)

F7：f(V_a+x,N)＝f(Ω_a+x,N)

F8：f(V_b,N)＝f(Ω_b,N)

F9：f(Q_a+x,N)＝f(Ω_a+x,N)

F10：f(Q_b,N)＝f(Ω_b,N)

步驟S5：根據(jù)記錄的Ω_a+x和Ω_b，形成不同壽命階段的電池的動態(tài)阻抗的對應(yīng)關(guān)系：

F11：f(Ω_a+x,N)＝f(Ω_a+x,M)

F12：f(Ω_b,N)＝f(Ω_b,M)

步驟S6：根據(jù)記錄的Ω_a+x、Ω_b和獲取的Q_M充、Q_N充和Q_M放、Q_N放，形成不同壽命階段的充放電標(biāo)定容量和動態(tài)阻抗的對應(yīng)關(guān)系式：

F13：f(Q_M充)＝f(Ω_a+x,M)

F14：f(Q_M放)＝f(Ω_b,M)

F15：f(Q_N充)＝f(Ω_a+x,N)

F16：f(Q_N放)＝f(Ω_b,N)

步驟S7：基于獲取的F3-F6和F13-F14，形成實際應(yīng)用環(huán)境下不同壽命階段的電池的健康狀態(tài)評價模型f(M)；

基于獲取的F7-F10和F15-F16，形成實驗室環(huán)境下不同壽命階段的電池的健康狀態(tài)評價模型f(N)；

步驟S8：基于獲取的F1-F2和F11-F12，f(M)和f(N)，得到實際應(yīng)用環(huán)境下電池健康狀態(tài)與實驗室數(shù)據(jù)相結(jié)合的評價模型F[f(M)＝f(N)]。