[发明专利]用于估计锂离子电池单体的阻抗模型中的参数的方法

权利要求书

1.一种用于确定代表锂离子电池单体阻抗的等效电路图的参数的方法，其中，所述等效电路图包括至少一个RC元件以及串联电阻R_S，所述至少一个RC元件具有欧姆电阻R₁和电容C₁，并且所述参数至少包括R_S、R₁和C₁，所述方法包括下述步骤：

(a)进行第一次测量，以便至少确定电池单体在高于300Hz的第一频率的情况下的阻抗的实部并且可选地也确定该阻抗的虚部；

(b)从测量的阻抗的实部确定串联电阻R_S；

(c)进行至少一次另外的测量，以确定电池单体在至少另一低于所述第一频率的频率的情况下的阻抗的实部和虚部和/或模和相位；

(d)从所述另外的测量的结果中至少减去串联电阻R_S；

(e)由所述结果确定剩余的模型参数，包括R₁和C₁。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等效电路图还包括串联电感L，并且所述方法在步骤(d)中还包括减去所述电感的阻抗贡献iωL，其中，ω＝2πf并且f是进行相应测量的频率。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在步骤(a)中也测量虚部并且由虚部计算所述电感。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，对于步骤(a)和(c)中的测量使用以下频率f₁、f₂、f₃和f₄：f₁为等效电路图阻抗的奈奎斯特图具有过零点时的频率；f₂为300Hz或更高的频率，此外该频率是f₁的至少5倍；f₃为等效电路图阻抗的奈奎斯特图具有极值时的频率；f4为10Hz至50Hz范围中的频率；其中，f₂作为最大频率对应于步骤(a)中的频率。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，f₁和f₃由等效电路图的初始参数或通过该方法的先前运行估计的参数计算出。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述等效电路图包括至少一个具有参数R₂和C₂的另外的RC元件。

7.一种用于监控锂离子电池单体和预测未来性能特征的基于模型的方法，包括：

-提供代表锂离子电池单体阻抗的等效电路图，其中，所述等效电路图包括至少一个RC元件以及串联电阻R_S，所述至少一个RC元件具有欧姆电阻R₁和电容C₁；

-通过根据权利要求1至6中至少一项所述的方法确定等效电路图的参数，包括R_S、R₁和C₁；

-确定温度和SOC；

-确定SoH并基于包括温度和SOC在内的等效电路图参数预测电池单体的未来性能特征。

8.一种电池系统，所述电池系统包括：

-多个锂离子电池单体；

-用于产生电流或电压信号作为激励信号的信号发生器，只要该系统不设置用于与外部激励信号一起使用；

-用于每个电池单体的电压或电流测量装置，该电压或电流测量装置用于测量响应于激励信号的响应信号；

-电池管理系统，所述电池管理系统包括控制器，在该控制器的存储器中提供代表锂离子电池单体阻抗的等效电路图，其中，所述等效电路图包括至少一个RC元件以及串联电阻R_S，所述至少一个RC元件具有欧姆电阻R₁和电容C₁，

其特征在于，所述电池管理系统设置用于根据权利要求7所述的方法监控锂离子电池单体。