[发明专利]动力电池健康状态的检测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，特别涉及一种动力电池健康状态的检测方法及系统。

背景技术

锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长等优点，被广泛应用于电动汽车、储能、便携式电子等诸多领域中。而电池在使用或长时间搁置过程中，其放电容量会逐渐衰减。电池的寿命受工作环境温度、充放电制度、搁置时间长短影响较大。当电池容量衰减到一定程度不能满足使用要求时，需要进行更换。因此，在电池使用或长时间搁置过程中，需要及时、准确的了解电池的健康状态，以便对电池作出更好的管理。

电池的SOH(State Of Health，健康状态)一般定义为电池当前状态的放电容量与电池额定放电容量的比值，根据定义，目前计算电池SOH的主要方法即为通过直接放电法测量电池当前状态的放电容量，并与已知的电池额定放电容量相除来计算SOH。然而电池放电容量的测试需要对电池进行完整的充放电，这需要消耗一定的时间，同时电池放电容量受环境温度、放电电流、放电电压区间影响，如果不能保证测试条件与额定放电容量的条件一致的话则会造成一定的误差。另外，除了用直接放电法来计算SOH之外，还有通过建立电池模型来预测电池当前状态的容量，但是建立模型需要大量的数据和复杂的数学运算，同时预测精度也很难得到保证。此外，也有采用交流阻抗法获得电池的内阻来计算电池的SOH，即SOH＝(R_EOL-R)/(R_EOL-R_new)，其中R_EOL为电池寿命终结时的内阻，R_new为新电池的内阻，R为电池在该状态下的内阻，但是该方法需要预先通过试验得到电池寿命终结时的内阻，并且电池在不同使用过程中会导致寿命终结时内阻不一样，因此，将该公式用于其它电池的SOH计算时准确性较差，同时交流阻抗是采用小电流的激励信号，抗干扰能力差，准确性也较差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种动力电池健康状态的检测方法，该方法能够简单、快速、准确地检测出待测电池的健康状态。

本发明的另一个目的在于提供一种动力电池健康状态的检测系统。

为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提出了一种动力电池健康状态的检测方法，包括以下步骤：选取参考电池和待测电池；分别获取所述待测电池和参考电池的初始电压，并以预设电流分别对所述待测电池和所述参考电池施加脉冲，经过预设时间后，停止对所述待测电池和所述参考电池施加脉冲，并分别获取所述待测电池和所述参考电池的当前电压；根据所述待测电池的初始电压、所述待测电池的当前电压和所述预设电流得到所述待测电池的内阻，以及根据所述参考电池的初始电压、所述参考电池的当前电压和所述预设电流得到所述参考电池的内阻；根据所述待测电池的内阻和所述参考电池的内阻得到所述待测电池的健康状态。

根据本发明实施例的动力电池健康状态的检测方法，对待测电池和参考电池分别施加脉冲，并记录脉冲过程开始和结束时的电压，并据此分别计算待测电池的内阻和参考电池的内阻，然后根据待测电池的内阻和参考电池的内阻计算得到待测电池的健康状态，换言之，即通过脉冲法测试电池的内阻来快速、有效地计算待测电池的健康状态。另外，由于电池内阻几乎不受电池荷电状态的影响，因而电池在任何荷电状态下均可进行脉冲法测试，实现了电池健康状态的实时检测。综上，该方法操作简单快捷、响应速度快、可靠性及准确性高。

另外，根据本发明上述实施例的动力电池健康状态的检测方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，所述待测电池的内阻和参考电池的内阻可通过如下公式计算得到，所述公式为：

R＝|V1-V2|/I，

R0＝|V3-V4|/I，

其中，R为所述待测电池的内阻，V1为所述待测电阻的初始电压，V2为所述待测电池的当前电压，R0为所述参考电池的内阻，V3为所述参考电池的初始电压，V4为所述参考电池的当前电压，I为预设电流。

在一些示例中，所述待测电池的健康状态可通过如下公式计算得到，所述公式为：

SOH＝1-(R-R0)/R0，

其中，SOH为所述待测电池的健康状态，R为所述待测电池的内阻，R0为所述参考电池的内阻。

在一些示例中，所述预设时间为0.2-5s。

在一些示例中，所述参考电池与所述待测电池具有相同型号和批次，所述参考电池为全新的电池。