[发明专利]基于阻抗检测的锂离子电池智能优化快速充电方法及系统

说明书

本发明公开了基于阻抗检测的锂离子电池智能优化快速充电方法及系统，建立锂离子电池二阶RC等效电路模型；对锂离子电池二阶RC等效电路模型，进行参数辨识；在不同充电倍率下，对锂离子电池进行恒流充电，每间隔设定的SOC，进行阻抗测试；根据测量阻抗随SOC曲线变化趋势，获得不同倍率下恒流充电SOC边界值；利用电池最大容量和不同倍率下恒流充电SOC边界值，建立约束条件；基于辨识得到的参数和建立的约束条件，采用粒子群算法建立适应度函数进行求解，得到锂离子电池最优充电电流曲线，根据最优充电电流曲线对锂离子电池进行充电，实现对锂离子电池充电的优化。

技术领域

本发明涉及锂离子电池快速充电和寿命老化技术领域，特别是涉及基于阻抗检测的锂离子电池智能优化快速充电方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提到了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

近年来随着电动汽车和各类电子产品大量普及，对高续航、高安全性的动力电池需求也在日益激增，锂离子电池以其高比能量、轻重量、低自放电率、循环寿命良好被业界广泛应用。如何保证在锂离子电池寿命健康的前提下，做到快速充电，亟待解决。有研究表明，影响电池寿命最大的问题是充电过程中金属锂析出现象，会造成活性锂离子损失，进一步导致电池寿命下降，影响电池正常使用。

电池充电方法指在电池充电过程中，为达到不同充电目的，而控制调整相应的电流值与电压值的策略。近年来，国内外均对锂离子电池充电方法优化进行了广泛的研究，例如：基于电化学模型的锂离子电池不析锂充电优化策略；基于电热耦合模型的降低温升的锂离子电池充电优化策略；基于动态规划的多目标优化的锂离子电池充电策略；消除极化的锂离子电池脉冲充电优化策略。

究其根本，缩短充电时间势必要增加充电电流，而充电电流过大会对电池寿命造成不可逆损伤。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于阻抗检测的锂离子电池智能优化快速充电方法及系统；旨在提升锂离子电池充电速度的同时保证其寿命健康。金属锂析出现象，会严重影响电池寿命健康，本方法采用在充电过程中进行锂离子电池阻抗检测保证充电过程不发生明显锂析出现象。同时使用群智能优化算法对充电全过程进行多目标优化。

第一方面，本发明提供了基于阻抗检测的锂离子电池智能优化快速充电方法；

基于阻抗检测的锂离子电池智能优化快速充电方法，包括：

建立锂离子电池二阶RC等效电路模型；对锂离子电池二阶RC等效电路模型，进行参数辨识；

在不同充电倍率下，对锂离子电池进行恒流充电，每间隔设定的SOC，进行阻抗测试；根据测量阻抗随SOC曲线变化趋势，获得不同倍率下恒流充电SOC边界值；

利用电池最大容量和不同倍率下恒流充电SOC边界值，建立约束条件；

基于辨识得到的参数和建立的约束条件，采用粒子群算法建立适应度函数进行求解，得到锂离子电池最优充电电流曲线，根据最优充电电流曲线对锂离子电池进行充电，实现对锂离子电池充电的优化。

第二方面，本发明提供了基于阻抗检测的锂离子电池智能优化快速充电系统；

基于阻抗检测的锂离子电池智能优化快速充电系统，包括：

参数辨识模块，其被配置为：建立锂离子电池二阶RC等效电路模型；对锂离子电池二阶RC等效电路模型，进行参数辨识；

阻抗测试模块，其被配置为：在不同充电倍率下，对锂离子电池进行恒流充电，每间隔设定的SOC进行阻抗测试；根据测量阻抗随SOC曲线变化趋势，获得不同倍率下恒流充电SOC边界值；

约束条件建立模块，其被配置为：利用电池最大容量和不同倍率下恒流充电SOC边界值，建立约束条件；