CN108919127A - 一种快速统计二次电池不同温度和soc下直流内阻的方法 - Google Patents

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    • G01R31/3644—Constructional arrangements
    • G01R31/3648—Constructional arrangements comprising digital calculation means, e.g. for performing an algorithm

Abstract

本发明公开了一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法，利用了二次电池的直流内阻测试时，同一SOC下，二次电池的在两个不同温度下的DCR比值基本相同的规律，对批次二次电池进行小批量测试，获取DCR计算模型，然后根据模型和已知测试数据对大批量的同批次二次电池进行DCR统计，减少了测试工作量，提高了测试效率。

Description

一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法
技术领域
本发明涉及二次电池测试技术领域，尤其涉及一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法。
背景技术
二次电池尤其是锂离子电池产品已日益普及，尤其是近几年随着节能环保观念的深入普及，新能源汽车行业得到迅速发展，锂离子动力电池的需求也呈现爆发式增长。新能源汽车的运行工况比较复杂，为确保电池系统在不同的地理位置和环境温度，以及不同的荷电状态下都能正常运行，在开发初期需要提供动力电池系统在不同温度和SOC(电荷状态)下的直流内阻和功率矩阵表，以便对整车动力性能和热管理系统进行评估，保证新能源汽车运行的可靠性和安全性，而这些数据离不开二次电池的测试。我们知道二次电池不同温度和SOC下的功率和DCR(直流内阻)值常规测试往往需要很长的周期，并占用大量的测试资源，一定程度的影响了二次电池本身的开发进度，延长了整车项目的开发周期，在市场激烈竞争中处于劣势。
目前常规的二次电池DCR值测试方法为在待测温度下通过调节SOC，一步步的得出不同SOC的DCR值，结束后再调节环境仓至另一个待测温度，依次重复。这样的过程每一次SOC调节都需要二次电池在环境仓中静置1h以上，一个待测温度的测试结果结束需要10h以上，周期太长。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法。
本发明提出的一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法，包括以下步骤：
S1、获取二次电池，将二次电池根据待测试电荷状态分割为多组，每一组对应一个SOC状态，并将各组中电池充放电到对应的SOC状态；
S2、在临界温度下测试各组二次电池,获取临界温度下不同SOC状态时的DCR值，建立参照集合；
S3、在各测试温度下对各组二次电池进行测试，获取同一SOC状态下不同温度时的DCR值；
S4、建立坐标系，在坐标系中对应每一个SOC状态建立一条温度-DCR比值曲线构成评估模型，各曲线用于表示对应的SOC状态下各温度对应的DCR值与临界温度对应的DCR的比值；
S5、获取测试温度，并选择一个SOC作为参照电荷，通过评估模型获取参照电荷和测试温度下的DCR比值作为评估值；
S6、选择测试电荷，通过参照集合获取测试电荷及临界温度下的DCR值作为DCR参照值，获取评估值与DCR参照值的乘积作为该测试温度和测试电荷状态下的DCR值；
S7、重复以上两步，通过更新测试温度和测试电荷，统计各测试温度下不同的SOC状态对应的DCR值。
优选地，步骤S2中，获取各组二次电池的平均值作为该组二次电池对应的SOC状态下临界温度时的DCR值。
优选地，用于统计与步骤S1中获取的二次电池同批次的二次电池不同温度和不同SOC状态下的DCR值。
优选的，步骤S6中，DCR值的计算模型为：
其中，T0为临界温度，Tn为测试温度，SOCn为测试电荷，SOCm为参照电荷，DCR(T,nSOC)m为测试温度Tn和参照电荷SOCm状态下的直流内阻,DCR(Tn,SOCn)为测试温度Tn和测试电荷SOCn状态下的直流内阻，DCR(Tn,SOCm)为测试温度Tn和参照电荷SOCm状态下的直流内阻，DCR(T0,SOCm)为临界温度T0和参照电荷SOCm状态下的直流内阻，DCR(T0,SOCn)为临界温度T0和测试电荷SOCn状态下的直流内阻。
本发明提出的一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法，利用了二次电池的直流内阻测试时，同一SOC下，二次电池的在两个不同温度下的DCR比值基本相同的规律，对批次二次电池进行小批量测试，获取DCR计算模型，然后根据模型和已知测试数据对大批量的同批次二次电池进行DCR统计，减少了测试工作量，提高了测试效率。
本发明有效缩短了二次电池的测试周期，提高了设备利用率，从而极大加快了二次电池的开发进度；该方法用于整车项目后，可大大提升效率，增加产品的市场竞争力。
附图说明
图1为本发明提出的一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法流程图；
图2为图1中温度-DCR比值曲线示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明提出的一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法，包括以下步骤。
S1、获取二次电池，将二次电池根据待测试电荷状态分割为多组，每一组对应一个SOC状态，并将各组中电池充放电到对应的SOC状态。
S2、在临界温度下测试各组二次电池,获取临界温度下不同SOC状态时的DCR值，建立参照集合。
具体的，本步骤中，在临界温度下测试各组二次电池后，获取各组二次电池的平均值作为该组二次电池对应的SOC状态下临界温度时的DCR值，以便确保最终获得的参照集合中临界温度下各SOC对应的DCR值的精确度。
S3、在各测试温度下对各组二次电池进行测试，获取同一SOC状态下不同温度时的DCR值。本步骤，可确定SOC、温度和DCR三者的对应关系。具体的，步骤中，在同一SOC状态下，改变测试温度，在同一温度下对多个二次电池进行测试，然后通过计算均值，获取该SOC状态下各温度对应的DCR值。
S4、建立坐标系，在坐标系中对应每一个SOC状态建立一条温度-DCR比值曲线构成评估模型，各曲线用于表示对应的SOC状态下各温度对应的DCR值与临界温度对应的DCR的比值。具体可参照图2。
S5、获取测试温度，并选择一个SOC作为参照电荷，通过评估模型获取参照电荷和测试温度下的DCR比值作为评估值，评估值具体可记为其中，Tn为测试温度，SOCm为参照电荷，T0为临界温度，DCR(Tn,SOCm)为测试温度Tn和参照电荷SOCm状态下的直流内阻，DCR(T0,SOCm)为临界温度T0和参照电荷SOCm状态下的直流内阻。
S6、选择测试电荷SOCn，通过参照集合获取测试电荷SOCn及临界温度T0下的DCR值作为DCR参照值，记作DCR(T0,SOCn)，获取评估值与DCR参照值的乘积作为该测试温度和测试电荷状态下的DCR值。
具体的，本步骤中，DCR值的计算模型为：
其中，T0为临界温度，Tn为测试温度，SOCn为测试电荷，SOCm为参照电荷，DCR(Tn,SOCm)为测试温度Tn和参照电荷SOCm状态下的直流内阻,DCR(Tn,SOCn)为测试温度Tn和测试电荷SOCn状态下的直流内阻，DCR(T0,SOCm)为临界温度T0和参照电荷SOCm状态下的直流内阻，DCR(T0,SOCn)为临界温度T0和测试电荷SOCn状态下的直流内阻。
S7、重复以上两步，通过更新测试温度和测试电荷，统计各测试温度下不同的SOC状态对应的DCR值。
经过实验室的大数据测试和统计，可知，二次电池的直流内阻测试时，同一电荷状态SOC下，二次电池的在两个不同温度下的DCR比值基本相同的规律。本实施方式提供的二次电池直流内阻统计方法根据以上规律进行统计，节约了测试步骤，提高了测试效率。具体的，本实施方式中，为了提高统计的精确性，步骤S6和S7中，用于统计与步骤S1中获取的二次电池同批次的二次电池不同温度和不同SOC状态下的DCR值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取二次电池，将二次电池根据待测试电荷状态分割为多组，每一组对应一个SOC状态，并将各组中电池充放电到对应的SOC状态；
S2、在临界温度下测试各组二次电池,获取临界温度下不同SOC状态时的DCR值，建立参照集合；
S3、在各测试温度下对各组二次电池进行测试，获取同一SOC状态下不同温度时的DCR值；
S4、建立坐标系，在坐标系中对应每一个SOC状态建立一条温度-DCR比值曲线构成评估模型，各曲线用于表示对应的SOC状态下各温度对应的DCR值与临界温度对应的DCR的比值；
S5、获取测试温度，并选择一个SOC作为参照电荷，通过评估模型获取参照电荷和测试温度下的DCR比值作为评估值；
S6、选择测试电荷，通过参照集合获取测试电荷及临界温度下的DCR值作为DCR参照值，获取评估值与DCR参照值的乘积作为该测试温度和测试电荷状态下的DCR值；
S7、重复以上两步，通过更新测试温度和测试电荷，统计各测试温度下不同的SOC状态对应的DCR值。
2.如权利要求1所述的快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法，其特征在于，步骤S2中，获取各组二次电池的平均值作为该组二次电池对应的SOC状态下临界温度时的DCR值。
3.如权利要求1所述的快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法，其特征在于，用于统计与步骤S1中获取的二次电池同批次的二次电池不同温度和不同SOC状态下的DCR值。
4.如权利要求1至3任一项所述的快速统计二次电池不同温度和SOC下直流内阻的方法，其特征在于，步骤S6中，DCR值的计算模型为：
其中，T0为临界温度，Tn为测试温度，SOCn为测试电荷，SOCm为参照电荷，DCR(Tn,SOCm)为测试温度Tn和参照电荷SOCm状态下的直流内阻,DCR(Tn,SOCm)为测试温度Tn和参照电荷SOCm状态下的直流内阻，DCR(Tn,SOCn)为测试温度Tn和测试电荷SOCn状态下的直流内阻，DCR(T0,SOCm)为临界温度T0和参照电荷SOCm状态下的直流内阻，DCR(T0,SOCn)为临界温度T0和测试电荷SOCn状态下的直流内阻。
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