CN104714179A - 一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，包括①利用交流阻抗谱法获取第i个预设周期电池阻抗；②判断电池的阻抗是否等于预设阻抗，若电池的阻抗大于或小于预设阻抗，但小于理论最大阻抗，则从预先设置的内阻与修正参数对应的关系表中，获取与电池的内阻对应的修正参数，修正电池的理论寿命，作为新的理论寿命；③判断新的理论寿命是否小于等于i个预设周期的实际寿命，若小于或等于则终止寿命测试；④若更新后的理论寿命大于i个预设周期，则在电池进入下一个预设周期时，将i加1，作为更新后的i，且在新的理论寿命大于新的i个预设周期时，重复执行步骤1至3。本发明的寿命检测方法适用于各种类型及充放电方式的电池寿命检测。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，特别涉及可充放电废旧锂离子电池的二次利用。
背景技术
随着电动汽车在全球的逐步发展和推广，已经有数量可观的动力电池退役待利用，将来还陆续会产生大量退役锂动力电池。锂电池从电动汽车上退役后仍有高达80%的剩余容量，在风能与太阳能的存储等领域有着极大地应用潜力，特别是，国家电网可大规模引入这些退役锂离子电池，来实现削峰填谷功能，不仅可以更有效地利用电力设备，降低供电成本，还可以促进再生能源的应用，提高新能源发电的消纳能力。对电池商户来说，不仅可以实现延长电池寿命、降低电池使用及储能成本，提高新能源的利用率，而且可以有效的解决电池的回收处理问题。目前，国外许多电池、汽车生产厂家和研究机构已经或者正在规划开展退役电池用于储能系统的可行性以及应用技术方案研究。国内中国电力科学研究院及国网电力科学研究院等机构也在开展研制百千瓦级锂离子电池大容量储能系统。
电池的整个寿命历程与阻抗的变化密切相关。因此，电池的阻抗研究成为了电池制造、分选、预测、监控领域的热点。从电动车上退役下来的电池，其安全性能和电化学性能均有所下降，在重新投入使用前，必须对其进行评估。本发明提供一种根据电池阻抗变化的电池寿命预测方法和设备，用于实现对各种类型和充放电方式不同的电池的寿命进行预测，并有效地提高了预测的精确度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法。
本发明提供一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：利用交流阻抗谱法获取第i个预设周期内电池的阻抗；
步骤二：判断电池的阻抗是否等于预设阻抗，若电池的阻抗大于或小于预设阻抗，但小于电池的最大理论阻抗，则从预先设置的内阻与修正参数对应的关系表中，获取与电池的内阻对应的修正参数，用来修正电池的理论寿命，作为更新后的理论寿命；
步骤三：判断更新后的理论寿命是否小于或等于i个预设周期，若小于或等于则终止寿命测试，并输出该寿命终止信息；
步骤四：若更新后的理论寿命大于i个预设周期，则在所述的电池在进入下一个预设周期时，将i加1，作为更新后的i，且在所述更新后的理论寿命大于更新后的i个预设周期时，重复执行上述步骤一至步骤三。
一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，其特征在于步骤一中所述i大于等于1，且i为正整数。
一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，其特征在于步骤一中获取电池阻抗的方法包括，若所述的第i个预设周期为第i次循环，则在所述的第i个周期内，每隔预定时间采集所述电池的阻抗，求取平均阻抗，并将所获取电池的平均阻抗作为所述电池的阻抗；若所述第i个预设周期为第i个放电循环，则在所述的第i个放电循环内，在检测到所述电池没有电压输入时，获取所述电池的阻抗。
一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，其特征在于步骤四中判断电池进入下一个预设周期的方法为，采集所述电池的电压和电流，若所述电池的电压等于预设电压，所述电池的电流不同于预设电流时，则判定所述电池进入下一个预设周期。
本发明一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的设备，其特征在于，包括以下模块：
阻抗采集模块，用于获取第i个预设周期内电池的阻抗；
阻抗判断模块，用于判断所述电池的阻抗是否等于预设阻抗；
理论寿命处理模块，用于当所述阻抗判断模块判断出电池的阻抗大于或小于所述预设阻抗时，从预先设置的阻抗与修正参数对应关系表中，获取与所述电池的阻抗对应的修正参数，作为更新后的理论寿命；
寿命判断模块，用于判断所述更新后的理论寿命是否小于或等于i个预设周期；
输出模块，用于当所述寿命判断模块判断出所述更新后的理论寿命小于或等于i个预设周期时，终止寿命测试，并输出所述寿命终止信息；
更新模块，用于当所述寿命判断模块判断出所述更新后的理论寿命大于i个预设周期时，在所述电池进入下一个预设周期时，将i加上1，作为更新后的i，且在所述的更新后的理论寿命大于更新后的I个预设周期时，指导所述阻抗采集模块获取更新后的第i个预设周期内的电池阻抗。
一种一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的设备，若所述第i个预设周期为第i个循环次数，则所述阻抗采集模块包括：采集单元，用于在所述的第i个循环次数内，每隔预定时间采集所述电池的阻抗；平均阻抗获取单元，用于获取所述第i个循环次数内所述电池的平均阻抗，并将所获取的电池的平均阻抗作为所述的电池的阻抗。
本发明提供的电池寿命预测方法和设备，通过获取第i个预设周期内电池的阻抗，并在该电池的阻抗大于或小于预设阻抗时，从预先设置的阻抗与修正参数的关系表中，获取与该电池的阻抗对应的修正参数，并将预设理论寿命减去修正参数，作为更新后的理论寿命，若该更新后的理论寿命小于i个预设周期，则声称并输出寿命终止信息，从而实现对各种类型及充放电方式不同的电池的寿命进行预测。
附图说明
附图1为实施例中的电池循环次数预测方法的流程图；
附图2为实施例中的电池循环次数预测设备的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
预设电池为磷酸铁锂电池，电池的理论寿命根据该电池的类型以及该电池的供应商提供的寿命进行设置。图1为磷酸铁锂电池循环次数预测方法的实施例流程图。预测步骤如下：
（1）电池进行充放电的过程中，在第i个循环测试内，定时记录电池的工作时间，并每隔预定时间采集电池的阻抗，计算该第i个循环测试内所采集的电池的阻抗的平均值作为平均阻抗，并将电池的平均阻抗作为电池的阻抗；
（2）若电池的平均阻抗大于等于电池最大理论阻抗，则终止寿命测试并输出寿命终止信息，从而实现了对各种类型以及充放电方式不同的电池的寿命进行检测；
（3）若电池的平均阻抗小于电池最大理论阻抗，且电池的平均阻抗等于电池的预设阻抗，则判断理论寿命是否小于或等于i次循环，若小于或等于，则终止寿命测试并输出寿命终止信息，若大于，则执行i+1次循环，并继续判断该电池的阻抗是否大于预设阻抗；
（4）若电池的平均阻抗小于电池最大理论阻抗，且电池的平均阻抗大于或小于电池的预设阻抗，则从预先设置的阻抗与修正参数对应的关系中，获取与该电池的阻抗对应的修正参数，修正电池的理论寿命，作为更新后的理论寿命；
（5）判断更新后的理论寿命是否小于i个循环，若小于或等于，则终止寿命测试并输出寿命终止信息，若大于，则执行i+1次循环，并继续判断该电池的阻抗是否大于预设阻抗。
图2为实施例中电池循环次数预测设备的实施例结构示意图。如图2所示，寿命检测装置可分为一下几个部分：阻抗采集模块，阻抗判断模块，理论寿命处理模块，寿命判断模块，寿命输出模块。其中，阻抗采集模块用于获取第i个预设周期内电池的阻抗；阻抗判断模块用于判断所述电池的阻抗是否等于预设阻抗；理论寿命处理模块用于若所述阻抗判断模块判断出电池的阻抗大于或小于预设阻抗，则预先设置电池的阻抗与修正参数中对应关系表中，获取与该电池的温度大于预设阻抗，并从预先设置的阻抗和修正参数的对应关系中，获取与该电池阻抗的修正参数，并修正理论寿命作为更新后的理论寿命，寿命判断模块用于判断更新后的理论寿命是否小于等于预设周期；寿命输出模块用于若寿命判断模块判断出更新后的理论寿命小于或等于等于i个预设周期，若则生成寿命终止信息，并输出寿命终止信息。从而实现对各种类型已经不同充放电方式的电池的寿命进行预测。
Claims (4)
1.一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，包括以下步骤：
步骤一：利用交流阻抗谱法获取第i个预设周期内电池的阻抗；
步骤二：判断电池的阻抗是否等于预设阻抗，若电池的阻抗大于或小于预设阻抗，但小于电池的最大理论阻抗，则从预先设置的内阻与修正参数对应的关系表中，获取与电池的内阻对应的修正参数，用来修正电池的理论寿命，作为更新后的理论寿命；
步骤三：判断更新后的理论寿命是否小于或等于i个预设周期，若小于或等于则终止寿命测试，并输出该寿命终止信息；
步骤四：若更新后的理论寿命大于i个预设周期，则在所述的电池在进入下一个预设周期时，将i加1，作为更新后的i，且在所述更新后的理论寿命大于更新后的i个预设周期时，重复执行上述步骤一至步骤三。
2.根据权利要求1所述的一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，其特征在于：步骤一中所述i大于等于1，且i为正整数。
3.根据权利要求1所述的一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，其特征在于：步骤一中获取电池阻抗的方法包括，若所述的第i个预设周期为第i次循环，则在所述的第i个周期内，每隔预定时间采集所述电池的阻抗，求取平均阻抗，并将所获取电池的平均阻抗作为所述电池的阻抗；若所述第i个预设周期为第i个放电循环，则在所述的第i个放电循环内，在检测到所述电池没有电压输入时，获取所述电池的阻抗。
4.根据权利要求1所述的一种基于交流阻抗谱的估计电池寿命的方法，其特征在于：步骤四中判断电池进入下一个预设周期的方法为，采集所述电池的电压和电流，若所述电池的电压等于预设电压，所述电池的电流不同于预设电流时，则判定所述电池进入下一个预设周期。
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|---|---|
| CN (1) | CN104714179A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105372601A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-02 | 深圳市新国都支付技术有限公司 | 一种检测蓄电池使用寿命的方法 |
| CN105785278A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-07-20 | 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 | 电池寿命评估方法及装置 |
| CN106885990A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-06-23 | 蔚来汽车有限公司 | 基于环境温度的电池循环寿命测试方法 |
| CN110673036A (zh) * | 2019-07-24 | 2020-01-10 | 广州中国科学院计算机网络信息中心 | 基于obd计算技术的车辆故障预警方法及系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1431521A (zh) * | 2003-01-16 | 2003-07-23 | 华南理工大学 | 锂离子电池电量的测量方法及其装置 |
| CN101149422A (zh) * | 2006-09-22 | 2008-03-26 | 欧姆龙株式会社 | 电池寿命预测系统及方法、通讯终端装置、电池寿命预测装置 |
| JP2009210477A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | 電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法 |
| CN102175978A (zh) * | 2011-02-21 | 2011-09-07 | 华为技术有限公司 | 电池寿命的检测方法和设备 |
| JP4923929B2 (ja) * | 2006-10-03 | 2012-04-25 | 日産自動車株式会社 | 電池の内部抵抗推定装置 |
-
2013
- 2013-12-12 CN CN201310684877.2A patent/CN104714179A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1431521A (zh) * | 2003-01-16 | 2003-07-23 | 华南理工大学 | 锂离子电池电量的测量方法及其装置 |
| CN101149422A (zh) * | 2006-09-22 | 2008-03-26 | 欧姆龙株式会社 | 电池寿命预测系统及方法、通讯终端装置、电池寿命预测装置 |
| JP4923929B2 (ja) * | 2006-10-03 | 2012-04-25 | 日産自動車株式会社 | 電池の内部抵抗推定装置 |
| JP2009210477A (ja) * | 2008-03-05 | 2009-09-17 | Nissan Motor Co Ltd | 電気車両用組電池の内部抵抗の推定方法 |
| CN102175978A (zh) * | 2011-02-21 | 2011-09-07 | 华为技术有限公司 | 电池寿命的检测方法和设备 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 丁毅: "锂离子电池电化学阻抗谱研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105372601A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-03-02 | 深圳市新国都支付技术有限公司 | 一种检测蓄电池使用寿命的方法 |
| CN105372601B (zh) * | 2015-11-27 | 2018-07-06 | 深圳市新国都支付技术有限公司 | 一种检测蓄电池使用寿命的方法 |
| CN105785278A (zh) * | 2016-05-12 | 2016-07-20 | 苏州协鑫集成科技工业应用研究院有限公司 | 电池寿命评估方法及装置 |
| CN106885990A (zh) * | 2016-09-21 | 2017-06-23 | 蔚来汽车有限公司 | 基于环境温度的电池循环寿命测试方法 |
| CN110673036A (zh) * | 2019-07-24 | 2020-01-10 | 广州中国科学院计算机网络信息中心 | 基于obd计算技术的车辆故障预警方法及系统 |
| CN110673036B (zh) * | 2019-07-24 | 2021-09-28 | 广州中国科学院计算机网络信息中心 | 基于obd计算技术的车辆故障预警方法及系统 |
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