[发明专利]基于不完整充电电压曲线的锂电池容量估计方法

说明书

本发明涉及一种基于不完整充电电压曲线的锂电池容量估计方法，首先通过实验获得电池从初始老化开始到寿命结束期老化期间，电池在家用充电电流、慢充、快充等电流条件下不同老化阶段时的恒流充电电压数据。进一步，将不同老化阶段在同一电流下的恒流充电时间电压曲线等比例缩放，然后找到两个参考电压点使得该电流下所有等比例缩放后的恒流充电电压曲线上的这两个电压点经过平移后都可以较好的重合。最后根据电池单体在某恒流充电工况下的端电压先后达到两个参考电压点的实际时间长度估计当前电池的容量。通过不完整充电电压曲线估计锂电池容量，既保证容量估计的精确度，又可以最大限度地节省时间降低工作量。

技术领域

本发明涉及一种锂电池检测技术，特别涉及一种基于不完整充电电压曲线的锂电池容量估计方法。

背景技术

电池的容量是衡量电池性能的一项重要指标，一般用安时来表示，放电时间(小时)与放电电流(安培)的总称，即容量＝放电时间×放电电流.电池的实际容量，取决于电池中活性物质的多少和活性物质的利用率，活性物质是量越多，活性物质利用率就越高，电池的容量也就越大，反之容量越小，影响电池容量的因素很多，常见的有以下几种：

(1)放电率对电池容量的影响

电池容量随放电倍率的增大而降低，也就是说放电电流越大，计算出电池的容量就越小。

(2)温度对电池容量的影响

温度对电池的容量影响较大，一般随温度降低，容量下降。

(3)终止电压对电池容量的影响

当电池放电至某一个电压值以后，产生电压急剧下降，实际上所获得的能量非常小，如果长期深放电，对电池的损害相当大，所以必须在某一电压值终止放电，该截止放电电压叫放电终止电压。

锂离子电池虽然是一种能量存储和转换的设备，但它并不是可以无限使用的，即它的循环使用寿命是有限的，这是因为电池的性能会随着电池的使用而逐渐下降。

在节能环保的时代背景下，电动汽车成为汽车行业发展的必然趋势，电池容量是电动汽车的一个重要参数，其估算方法是电池管理系统中的关键技术。

发明内容

本发明是针对电池运用运用越广泛，电池的容量测试越重要的问题，提出了一种基于不完整充电电压曲线的锂电池容量估计方法,通过不完整充电电压曲线估计锂电池容量，既保证容量估计的精确度，又可以最大限度地节省时间降低工作量。

本发明的技术方案为：一种基于不完整充电电压曲线的锂电池容量估计方法，具体包括如下步骤：

1)通过实验获得锂电池从寿命开始到寿命结束期间，电池在不同老化阶段时不同电流下的恒流时间电压充电曲线；

2)选用同款单节锂电池，在相同恒流充电值I充电的三条初始老化、中期老化以及后期老化时间电压充电曲线，电池初始老化时间电压充电曲线不变，中期老化和后期老化时间电压充电曲线的起始点与初始老化时间电压充电曲线相同，对中期老化和后期老化时间电压充电曲线进行等比例缩放，使缩放后中期老化和后期老化时间电压充电曲线的截止终点与初始老化时间电压充电曲线终点重合；

在缩放处理之前三条时间电压充电曲线对应的表达式分别为U₁＝f(t₁)，U₂＝f(t₂)，U₃＝f(t₃)，将中期老化和后期老化时间电压充电曲线进行等比例缩放，使其关系式变为U₂＝f(k₁t₂)，U₃＝f(k₂t₃)，其中