[發(fā)明專利]獲取二次電池SOC-OCV曲線和嵌鋰量-OCV曲線的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210541048.8
• 申請日: 2022-05-19
• 公開（公告）號: CN114646892B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發(fā)明（設計）人: 陳新虹
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州易來科得科技有限公司
• 主分類號: G01R31/396
• 分類號: G01R31/396;G01R31/3842;G01R31/378
• 代理公司: 蘇州隆恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 32366
• 代理人: 金京

本發(fā)明公開了一種獲取二次電池SOC?OCV曲線和嵌鋰量?OCV曲線的方法和裝置，其中，獲取二次電池SOC?OCV曲線的方法，包括以下步驟：基于給定放電深度，獲取全電池的多組放電電流和電壓數(shù)據(jù)；基于獲取的全電池的多組放電電流和電壓數(shù)據(jù)，繪制放電電流?電壓曲線；基于繪制的放電電流?電壓曲線，確定目標電壓數(shù)據(jù)；基于給定放電深度和目標電壓數(shù)據(jù)，得到SOC?OCV曲線。該方法只需要基于多組由較大放電電流和電壓數(shù)據(jù)繪制成的放電電流?電壓曲線，就可以快速準確的確定開路電壓OCV。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二次電池領(lǐng)域，尤其是涉及一種獲取二次電池SOC-OCV曲線和獲取二次電池電極材料嵌鋰量-OCV的方法和裝置。

背景技術(shù)

鋰離子電池在使用過程中，其SOC（電池的荷電狀態(tài)）是一個重要的指標，代表電池剩余可用電量占總電量的百分比，是電池管理系統(tǒng)中最為重要狀態(tài)之一，為電動汽車的電池安全管理、充放電控制、整車能量管理等功能提供重要參考。所以，進行高精度的SOC估算是所有電動汽車BMS軟件開發(fā)必須面對的問題。電池SOC的準確標定將影響電池的使用壽命，以及電動汽車的動力性和安全性能。目前整車SOC標定大部分采用安時積分法結(jié)合電壓法進行校準，在進行校準之前都需要動力電池廠家提供準確的充電和放電的SOC-OCV表。采用現(xiàn)有技術(shù)中的SOC-OCV曲線標定的方法標定周期長、SOC-OCV標定難度大、標定過程中受到大電流弛豫的影響較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種獲取二次電池SOC-OCV曲線和二次電池電極材料嵌鋰量-OCV曲線的方法和裝置。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

第一個方面，提供一種獲取二次電池SOC-OCV曲線的方法，包括以下步驟：

基于給定放電深度，獲取全電池的多組放電電流和電壓數(shù)據(jù)；

基于獲取的多組放電電流和電壓數(shù)據(jù)，繪制放電電流-電壓曲線；

基于繪制的放電電流-電壓曲線，得到目標電壓數(shù)據(jù)；

基于給定放電深度和目標電壓數(shù)據(jù)，得到SOC-OCV曲線。

本申請中的SOC為電池的荷電狀態(tài)（State of Charge），OCV為電池的開路電壓（Open Circuit Voltage）。一般的，根據(jù)Tafel公式，當電流趨近于0時，電池內(nèi)阻基本不變，所以此時電池的電壓即為電池的OCV。通過上述方法，避免了需要在較小電流時（電流趨于0時）測量電池OCV這種周期長，難度大的測量方式。只需要基于多組由較大放電電流，復合Tafel線性階段，和電壓數(shù)據(jù)，按照線性擬合的方式，繪制成目標放電電流-電壓曲線。再通過該曲線確定內(nèi)阻基本不變的區(qū)域，從而可以快速準確的確定開路電壓OCV數(shù)據(jù)。

進一步的，其中基于給定放電深度，獲取全電池的多組放電電流和電壓數(shù)據(jù)，包括以下步驟：

分別獲得全電池在不同放電倍率下的放電曲線；

基于獲得的放電曲線，獲取給定放電深度下的多組放電電流和電壓數(shù)據(jù)。

本申請中放電曲線為DOD-V曲線，DOD為放電深度（Depth of Discharge），DOD-V即放電深度-電壓，放電深度和電壓數(shù)據(jù)可以通過不同放電倍率下的放電曲線獲得，這類數(shù)據(jù)是電池生產(chǎn)廠家常規(guī)提供的數(shù)據(jù)，獲取非常準確。當然，也可以通過測試設備，在多個不同放電深度下，測量獲得上述數(shù)據(jù)。

進一步有的，其中基于繪制的放電電流-電壓曲線，確定目標電壓數(shù)據(jù)，包括以下步驟：

將繪制的放電電流-電壓曲線，按照曲線延伸趨勢延長到放電電流小于等于0.020C的位置，獲得目標曲線；

基于目標曲線，得到放電電流小于等于0.020C時，目標曲線相應位置的目標電壓數(shù)據(jù)；