amp;+1?2;這樣得到4條"Ri+馬與SOC"曲線，每條曲線對應 于一個放電電流；
[0036] 在恒流充電時，處于相同S0C狀態(tài)下的開路電壓0CV與端路電壓V具有關系：ocv = ￥-10^+1^);因此，分別在充電電流a、0、y、S下，可根據(jù)式子R1+R2= (V-〇CV)/I，計 算處于每個SOC狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻&+1?2;這樣得到4條"Ri+馬與SOC"曲線，每條曲線對應 于一個充電電流；
[0037]S4，充放電制度四采用脈沖放電的方式對電池進行測試，每次當放電電流發(fā)生突 變時，端路電壓也會有一個瞬時突變，這是由動態(tài)內(nèi)阻&(如圖1)導致的；令突變前后的電 壓分別為％和V2，從而計算出札=IVi-V」/〗，其中I為脈沖電流；從而分別在a、0、y、 S脈沖放電電流下，能夠計算處于不同SOC狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻R1;又根據(jù)步驟S3中得到的 放電電流為a、0、丫、S下的"Ri+R^SOC"曲線，根據(jù)關系R2= (Ri+RH，可得放電 電流分別為a、0、Y、S時處于不同SOC狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻R2;此外，當這個電壓瞬時突 變發(fā)生后，電池端電壓還會發(fā)生一定程度的連續(xù)變化，這由RC回路（如圖1)導致的；根據(jù) 一階RC等效電路，假設突變前后的電流分別為1:、12，并以突變時刻開始計時，則電壓瞬時 突變后的連續(xù)變化描述為：
【主權項】
1. 一種基于等效電路模型的裡電池動態(tài)阻抗參數(shù)識別方法，其特征在于包括w下步 驟： 步驟一，基于一階RC等效電路，確定充放電制度； 一、a.恒流轉恒壓充電制度；b.靜置一段時間；C.采用小電流恒流放電至截止電壓； d.轉小電流恒流充電至截止電壓C; 二、a.恒流轉恒壓制度將電池充滿；b.靜置；C.采用放電倍率a恒流放電至截止電 壓；重復上述步驟，但每次將恒流放電電流的放電倍率選為0、丫或5; S、a.W小電流恒流放電至截止電壓；b.靜置；C.采用充電倍率a恒流充電至截止電 壓；重復上述步驟，但每次將恒流充電倍率選為0、丫或5的充電電流； 四、a.恒流轉恒壓制度將電池充滿；b.靜置；C.采用放電倍率a的脈沖電流進行放 電；重復上述步驟，但每次將脈沖電流的放電倍率選為0、丫或5; 五、a.W小電流恒流放電至截止電壓；b.靜置；C.采用充電倍率a的脈沖電流進行充 電；重復上述步驟，但每次將脈沖電流的充電倍率選為0、丫或5; 步驟二，對待測裡電池依次執(zhí)行充放電制度，獲得測試數(shù)據(jù)，提取參數(shù)； 對待測裡電池依次執(zhí)行步驟一中的五條充放電制度，記錄每次采樣的時間、充/放電 電流、端路電壓和充/放電容量，將小電流放電的容量作為待測裡電池的總容量，用于后續(xù) 的SOC計算；在不同恒流放電或充電電流下，處于相同荷電狀態(tài)SOC的端電壓不同，而其中 的壓差便是由待測裡電池總的動態(tài)內(nèi)阻R1+R2造成；反過來，就能通過相同荷電狀態(tài)下的壓 差，計算電池總的動態(tài)內(nèi)阻； 在脈沖放電或脈沖充電測試中，每次放電電流或充電電流發(fā)生突變時，端路電壓也會 有一個瞬時突變，該是由待測裡電池的動態(tài)內(nèi)阻Ri導致的；從而能夠通過歐姆定律計算出 Ri的阻值；此外，當該個電壓瞬時突變發(fā)生后，電池端電壓還會發(fā)生一定程度的連續(xù)變化， 該由RC回路導致；從而通過數(shù)學方法獲得相關參數(shù)R,。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于等效電路模型的裡電池動態(tài)阻抗參數(shù)識別方法，其特征 在于： 待測裡電池為松下18650裡電池，基于一階RC等效電路，對待測裡電池依次執(zhí)行充放 電制度，獲得測試數(shù)據(jù)，提取參數(shù)，具體步驟如下： S1，根據(jù)充放電制度一中的步驟，對待測裡電池進行充放電測試，記錄相應的放電曲線 數(shù)據(jù)包括采樣時間、端路電壓W及放電電量；W充滿電后的小電流放電電量作為電池總容 量，則可W分別將"小電流恒流放電的端電壓與放電電量曲線"和"小電流恒流充電的端電 壓與充電電量曲線"折算為兩條"端電壓與SOC曲線";將得到的充放電"端電壓與SOC曲 線"取平均，得到一條新的"電壓與SOC曲線"，并將此曲線作為該電池的近似"開路電壓與 SOC"曲線；該里令OCV為待測裡電池電池的開路電壓，V為待測裡電池的端路電壓，I為待 巧m電池的輸出/輸入電流； S2,在充放電制度二中，每次恒流放電前都有一段靜置時間，默認在靜置末期，電池達 到了電動勢平衡，則靜置末期的開路電壓反應了電池的SOC;根據(jù)S1中所得的"開路電壓 與SOC"曲線，能夠通過電池恒流放電前的靜置末期電壓OCV，決定電池每次放電前的初始 SOC;初始SOC-旦確定，根據(jù)安時積分法能夠獲得每條放電曲線所對應的"端電壓與SOC曲 線"； 53, 在充放電制度=中，每次恒流充電前都有一小時的靜置時間，默認在靜置末期，電 池達到了電動勢平衡，則靜置末期的開路電壓反應了電池的SOC，根據(jù)S1中所得的"開路電 壓與SOC"曲線，能夠通過電池恒流充電前的靜置末期電壓OCV，決定電池每次充電前的初 始SOC;初始SOC-旦確定，根據(jù)安時積分法獲得每條充電曲線所對應的"端電壓與SOC曲 線"； 在恒流放電時，處于相同SOC狀態(tài)下的開路電壓OCV與端路電壓V具有關系；OCV=V+lURi+ig;因此，分別在放電電流曰、0、丫、5下，可根據(jù)式子Ri+r2=(OVC-V)/I，計算 處于每個SOC狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻Ri+Rs沿樣得到4條"R邱2與SOC"曲線，每條曲線對應于 一個放電電流； 在恒流充電時，處于相同S0C狀態(tài)下的開路電壓0CV與端路電壓V具有關系；0CV=V-URi+ig ;因此，分別在充電電流a、6、丫、5下，可根據(jù)式子Ri+R2=(V-〇CV)/I，計算 處于每個SOC狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻Ri+Rs沿樣得到4條"R邱2與SOC"曲線，每條曲線對應于 一個充電電流； 54, 充放電制度四采用脈沖放電的方式對電池進行測試，每次當放電電流發(fā)生突變時， 端路電壓也會有一個瞬時突變，該是由動態(tài)內(nèi)阻Ri導致的；令突變前后的電壓分別為Vi和 V2,從而計算出Ri=IV1-V2I/I，其中I為脈沖電流；從而分別在《、0、丫、5脈沖放電電流 下，能夠計算處于不同S0C狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻Ri;又根據(jù)步驟S3中得到的放電電流為a、 0、丫、5下的"R1+R2與SOC"曲線，根據(jù)關系R2= (Ri+R2)-Ri,可得放電電流分別為曰、 0、丫、5時處于不同S0C狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻R2;此外，當該個電壓瞬時突變發(fā)生后，電池 端電壓還會發(fā)生一定程度的連續(xù)變化，該由RC回路導致的；根據(jù)一階RC等效電路，假設突 變前后的電流分別為Ii、l2,并W突變時刻開始計時，則電壓瞬時突變后的連續(xù)變化描述為： V(t)二14-瀉2化-口-e-垃)；由于已得到放電電流分別為曰、0、丫、5時處于不同S0C 狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻R2,則可通過電壓瞬時突變后的連續(xù)變化數(shù)據(jù)估計出相應條件下的時間 常數(shù)RsC，從而可得與R2相同條件下的電容C; S5，充放電制度五采用脈沖充電的方式對電池進行測試，每次當充電電流發(fā)生突變時， 端路電壓也會有一個瞬時突變，該是由動態(tài)內(nèi)阻Ri導致的；令突變前后的電壓分別為Vi和 V2,從而計算出Ri=IV1-V21/1，其中I為脈沖電流；從而分別在a、0、丫、5脈沖充電電 流下，計算處于不同S0C狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻Ri;又根據(jù)步驟S3中得到的充電電流為a、0、 丫、5下的"R1+R2與SOC"曲線，根據(jù)關系R2=巧邱2)-而，可得充電電流分別為a、0、 丫、5時處于不同SOC狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻R2;此外，當該個電壓瞬時突變發(fā)生后，電池端電 壓還會發(fā)生一定程度的連續(xù)變化，該由RC回路導致的；根據(jù)一階RC等效電路，假設突變 前后的電流分別為Ii、12,并W突變時刻開始計時，則電壓瞬時突變后的連續(xù)變化描述為： 巧t)=跨+ 化-4)(1-e-瓦)；由于已得到充電電流分別為a、0、丫、5時處于不同S0C 狀態(tài)下的動態(tài)內(nèi)阻R2,則可通過電壓瞬時突變后的連續(xù)變化數(shù)據(jù)估計出相應條件下的時間 常數(shù)RsC，從而可得與R2相同條件下的電容C。
【專利摘要】一種基于等效電路模型的鋰電池動態(tài)阻抗參數(shù)識別方法，首先基于一階RC等效電路，制定充放電制度，對待測鋰電池進行依據(jù)制定的充放電制度進行充放電測試，獲得測試數(shù)據(jù)，提取參數(shù)，本發(fā)可在線對處于不同荷電狀態(tài)和充放電條件下的鋰電池進行動態(tài)內(nèi)阻的估算，并在此基礎上獲得簡單、實用的電池模型。本發(fā)明考慮阻抗與充放電電流相關，提高了鋰電池阻抗參數(shù)提取的準確性，并且提出了簡單可行的充放電測試方法與具體的參數(shù)提取算法，具有很強的實際操作性。
【IPC分類】G01R27-02, G01R31-36
【公開號】CN104849672
【申請?zhí)枴緾N201510277820
【發(fā)明人】孫權, 潘正強, 馮靜, 周星, 程龍, 劉天宇, 黃彭奇子
【申請人】中國人民解放軍國防科學技術大學
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年5月27日