CN111157902B - 一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统 - Google Patents

一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111157902B
CN111157902B CN202010011428.1A CN202010011428A CN111157902B CN 111157902 B CN111157902 B CN 111157902B CN 202010011428 A CN202010011428 A CN 202010011428A CN 111157902 B CN111157902 B CN 111157902B
Authority
CN
China
Prior art keywords
peak power
lithium ion
value
target
ion battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010011428.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111157902A (zh
Inventor
吕彬彬
张道红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dupu Suzhou New Energy Technology Co ltd
Jiangsu Dupu New Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Dupu New Energy Technology Co ltd
Shanghai Dupu New Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Dupu New Energy Technology Co ltd, Shanghai Dupu New Energy Technology Co ltd filed Critical Jiangsu Dupu New Energy Technology Co ltd
Priority to CN202010011428.1A priority Critical patent/CN111157902B/zh
Publication of CN111157902A publication Critical patent/CN111157902A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111157902B publication Critical patent/CN111157902B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/36Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
    • G01R31/385Arrangements for measuring battery or accumulator variables
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R21/00Arrangements for measuring electric power or power factor
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明提供一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统,包括:利用预设工况对静置预设时间的锂离子电池进行放电;在锂离子电池的SOC处于任一目标值时,获取基于BMS上传的峰值功率执行峰值功率充放电测试分别得到的第一差值和第二差值,和基于峰值验证功率执行峰值功率充放电验证分别得到第三差值和第四差值;计算每一目标值下的第一比较值和第二比较值;确定第一比较值和第二比较值均处于预设范围,将在目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率。在本发明中,通过BMS上传的峰值功率执行峰值功率充放电测试,确定锂离子电池的目标峰值功率,能够减少锂离子电池峰值功率测试时间,且能够提高峰值功率估算的精度。

Description

一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域,尤其涉及一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统。
背景技术
随着科学技术的发展,电池作为储能设备运用在生活的各个方面,例如:新能源发电、电动汽车以及工业设备等。由于电池的不合理使用,比如:频繁地对电池的功率过充和过放,使得电池的使用寿命受损,从而直接影响整车的安全性、动力性、舒适性以及经济性。因此如何合理使用电池是电动汽车研发的重要问题。
电池的功率通常通过峰值功率来衡量,目前,在对电池峰值功率进行估算的过程中,通过恒流条件调整电池电荷状态(State Of Charge,SOC)值,在长时间静止去极化后,再通过不断改变恒功率的方式对电池进行充电或放电,使得电池的充电或放电的电压反复逼近截止电压,从而确定该恒功率为峰值功率。使用上述方式测试时间长,且由于上述对电池峰值功率进行估计的过程是在电池静态条件下进行的,而电池的实际使用是动态的,因此,电池峰值功率估算精度差。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统,以解决现有技术中的测试时间长,且电池峰值功率估算精度差的问题。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本发明实施例一方面公开了一种锂离子电池的峰值功率测试方法,所述方法包括:
利用预设工况对静置预设时间的锂离子电池进行放电,使所述锂离子电池的荷电状态SOC处于预设目标,所述预设目标至少包括两个目标值;
在所述锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下,获取基于电池管理系统BMS上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值;
比较每一所述目标值下的所述第一差值和第三差值,得到第一比较值,以及比较每一所述目标值下的所述第二差值和第四差值,得到第二比较值;
确定所述第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,将在所述目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率;
其中,所述峰值验证功率包括所述BMS上传的峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率和下调预设比例的峰值功率。
可选的,所述获取基于电池管理系统BMS上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值,包括:
利用所述BMS上传的第一峰值功率集合中的峰值功率对所述锂离子电池执行峰值功率放电,得到所述目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第一差值;
利用所述第一峰值功率集合中的峰值功率对所述锂离子电池执行峰值功率充电,得到所述目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第二差值;
利用第二峰值功率集合中的峰值验证功率对所述锂离子电池分别执行峰值功率放电,得到所述目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第三差值;
利用所述第二峰值功率集合中的峰值验证功率对所述锂离子电池分别执行峰值功率充电,得到所述目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第四差值。
可选的,所述预设目标包括95%SOC、90%SOC、55%SOC、15%SOC和5%SOC中的任意两个目标值。
可选的,所述静置预设时间不小于30分钟。
可选的,所述BMS上传的峰值功率包括1秒峰值功率、10秒峰值功率和60秒峰值功率。
可选的,所述上浮预设比例包括1%至5%中的任一百分比,所述下调预设比例包括1%至5%中的任一百分比。
可选的,所述预设工况包括欧洲工况NEDC和全球工况WLTC中的任一一种。
本发明实施例另一方面公开了一种锂离子电池的峰值功率测试系统,所述系统包括:
工况放电模块,用于利用工况法对静置预设时间的锂离子电池进行放电,使所述锂离子电池的荷电状态SOC处于预设目标,所述预设目标至少包括两个目标值;
测试模块,用于在所述锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下,获取基于电池管理系统BMS上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值,其中,所述峰值验证功率包括所述BMS上传的峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率和下调预设比例的峰值功率;
比较模块,用于比较每一所述目标值下的所述第一差值和第三差值,得到第一比较值,以及比较每一所述目标值下的所述第二差值和第四差值,得到第二比较值;
确定模块,用于确定所述第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,将在所述目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率。
可选的,在所述锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下执行的所述测试模块,包括:
放电单元,用于利用所述BMS上传的第一峰值功率集合中的峰值功率对所述锂离子电池执行峰值功率放电,得到所述目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第一差值;
充电单元,用于利用所述第一峰值功率集合中的峰值功率对所述锂离子电池执行峰值功率充电,得到所述目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第二差值;
放电验证单元,用于利用第二峰值功率集合中的峰值验证功率对所述锂离子电池分别执行峰值功率放电,得到所述目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第三差值;
充电验证单元,用于利用所述第二峰值功率集合中的峰值验证功率对所述锂离子电池分别执行峰值功率充电,得到所述目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第四差值。
基于上述本发明实施例提供的锂离子电池峰值功率测试方法及系统,该方法包括:利用预设工况对静置预设时间的锂离子电池进行放电,使锂离子电池的荷电状态SOC处于预设目标;在锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下,获取基于电池管理系统BMS上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值;比较每一目标值下的第一差值和第三差值,得到第一比较值,以及比较每一目标值下的第二差值和第四差值,得到第二比较值;确定第一比较值和第二比较值均处于预设范围,将在目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率。在本发明实施例中,在确定锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值时,通过BMS上传的峰值功率执行峰值功率充放电测试,从而确定第一比较值和第二比较值是否均处于预设范围内,当第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,确定锂离子电池的目标峰值功率,从而能够减少锂离子电池峰值功率测试时间,且能够提高峰值功率估算的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种锂离子电池的峰值功率测试方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种锂离子电池的峰值功率充放测试和锂离子电池的峰值功率充放电验证过程的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种锂离子电池的峰值功率测试系统的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
由背景技术可知,在对电池峰值功率进行估算的过程中,通过恒流条件调整电池电荷状态(State Of Charge,SOC)值,在长时间静止去极化后,再通过不断改变恒功率的方式对电池进行充电或放电,使得电池的充电或放电的电压反复逼近截止电压,从而确定该恒功率为峰值功率。使用上述方式测试时间长,且由于上述对电池峰值功率进行估计的过程是在电池静态条件下进行的,而电池的实际使用是动态的,因此,电池峰值功率估算精度差。
因此,本发明实施例提供了一种锂离子电池的峰值功率测试方法及系统,在确定锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值时,通过BMS上传的峰值功率执行峰值功率充放电测试,从而确定第一比较值和第二比较值是否均处于预设范围内,当第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,确定锂离子电池的目标峰值功率,从而能够减少锂离子电池峰值功率测试时间,且能够提高峰值功率估算的精度。
在本发明实施例中,在进行锂离子电池的峰值功率测试之前,需将对整车进行充电,使整车的电池的SOC到达100%,再在不同环境温度下以欧洲工况(New EuropeanDriving Cycle,NEDC)或全球工况(Worldwide-harmonized Light vehicles Test Cycle,WLTC)对不同SOC的锂离子电池进行充放电测试,从而确定锂离子电池的峰值功率,具体实现如下:
参见图1,为本发明实施例提供了一种锂离子电池的峰值功率测试方法的流程示意图,该锂离子电池的峰值功率测试方法包括:
步骤S101:利用预设工况对静置预设时间的锂离子电池进行放电,使锂离子电池的SOC处于预设目标。
在步骤S101中,预设目标至少包括两个目标值。
在具体实施中,预设工况包括NEDC和WLTC中的任一一种。
在具体实现步骤S101的过程中,通过在不同环境温度下以NEDC或WLTC对静置预设时间的锂离子电池进行放电,使锂离子电池中的SOC减少到预设目标。
需要说明的是,静置预设时间不小于30分钟,比如,可设置为30分钟。
预设目标的取值范围可为95%SOC至5%SOC之间的任意多个数值,比如,可为95%SOC、90%SOC、55%SOC、15%SOC和5%SOC中的任意两个目标值。
步骤S102:在锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下,获取基于电池管理系统(Battery Management System,BMS)上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值。
在具体实现步骤S102的过程中,如图2所示,包括以下步骤:
步骤S201:利用BMS上传的第一峰值功率集合中的峰值功率对锂离子电池执行峰值功率放电,得到目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第一差值。
在具体实现步骤S201的过程中,若基于BMS上传的第一峰值功率集合中的每一峰值功率对锂离子电池执行峰值功率,即恒功率放电测试,当锂离子电池的恒功率放电持续时间到达每一峰值功率对应的时间时,说明峰值功率放电测试结束,获取该峰值功率放电测试结束的结束电压,即目标值下放电结束电压和放电下限截止电压,并计算该结束电压与放电下限截止电压的差,得到第一差值。
需要说明的是,该结束电压可通过查询开路电压(Open Circuit Voltage,OCV)表得到的。
在具体实现中,第一峰值功率集合是指1秒峰值功率、10秒峰值功率和60秒峰值功率。
举例说明,例如BMS上传的峰值功率为1秒峰值功率。
基于BMS上传的1秒峰值功率对锂离子电池执行峰值功率放电测试,锂离子电池的恒功率放电持续时间到达1秒时,说明峰值功率放电测试结束,获取1秒峰值功率放电测试结束的结束电压为2.794V,放电下限截止电压为2.75V,并计算该结束电压2.794V与放电下限截止电压2.75V的差,得到第一差值为44mV。
步骤S202:利用第一峰值功率集合中的峰值功率对锂离子电池执行峰值功率充电,得到目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第二差值。
在具体实现步骤S202的过程中,若基于BMS上传的第一峰值功率集合中的每一峰值功率对锂离子电池执行峰值功率,即恒功率充电测试,当锂离子电池的恒功率放电持续时间到达每一峰值功率的时间时,说明在峰值功率充电测试结束,获取该峰值功率充电测试结束时的结束电压,即目标值下充电结束电压和充电上限截止电压,并计算该结束电压与充电上限截止电压的差,得到第二差值。
举例说明,例如BMS上传的峰值功率为1秒峰值功率。
基于BMS上传的1秒峰值功率对锂离子电池执行峰值功率充电测试,锂离子电池的恒功率充电持续时间到达1秒时,说明峰值功率充电测试结束,获取1秒峰值功率充电测试结束的结束电压为4.165V,充电上限截止电压为4.2V,并计算该结束电压3.8V与充电上限截止电压为4.2V的差,得到第二差值为35mV。
步骤S203:利用第二峰值功率集合中的峰值验证功率对锂离子电池分别执行峰值功率放电,得到目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第三差值。
在具体实现步骤S203中,若基于第二峰值功率集合中的峰值验证功率执行峰值功率,即恒功率放电验证,当锂离子电池的恒功率放电持续时间到达每一峰值功率的时间时,说明该峰值功率放电验证结束,获取该峰值验证功率执行峰值功率放电验证结束的结束电压,即目标值下放电结束电压和放电下限截止电压,并计算该结束电压与放电下限截止电压的差,得到第三差值。
需要说明的是,第二峰值功率集合是指第一峰值功率集合中的每一峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率和下调预设比例的峰值功率。
为了使BMS标准要求的SOC估算精度在5%以内,需要对BMS上传的峰值功率执行峰值功率充放电测试进行验证。可选的,上浮预设比例包括1%至5%中的任一百分比,下调预设比例包括1%至5%中的任一百分比。
例如,第二峰值功率集合可以包括:1秒峰值功率的95%,1秒峰值功率的105%,10秒峰值功率的95%,10秒峰值功率的105%,60秒峰值功率的95%和60秒峰值功率的105%。
举例说明,例如BMS上传的峰值功率为1秒峰值功率,峰值验证功率可为1秒峰值功率的95%。
基于1秒峰值功率的95%对锂离子电池执行峰值功率放电验证,锂离子电池的恒功率放电持续时间到达1秒时,说明峰值功率放电验证结束,获取1秒峰值功率的95%执行峰值功率放电验证结束的结束电压为2.798V,放电下限截止电压为2.75V,并计算该结束电压2.798V与放电下限截止电压2.75V的差,得到第三差值为48mV。
举例说明,例如BMS上传的峰值功率为1秒峰值功率,则峰值验证功率也可以为1秒峰值功率的105%。
基于1秒峰值功率的105%对锂离子电池执行峰值功率放电验证,锂离子电池的恒功率放电持续时间到达1秒时,说明峰值功率放电验证结束,获取1秒峰值功率的105%执行峰值功率放电验证结束的结束电压为2.792V,放电下限截止电压为2.75V,并计算该结束电压2.792V与放电下限截止电压2.75V的差,得到第三差值为42mV。
需要说明的是,充电上限截止电压和放电下限截止电压是指锂离子电池的产品参数的电压最大最小值。
步骤S204:利用第二峰值功率集合中的峰值验证功率对锂离子电池分别执行峰值功率充电,得到目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第四差值。
在具体实现步骤S204的过程中,若基于第二峰值功率集合中的峰值验证功率执行峰值功率,即恒功率充电验证,当锂离子电池的恒功率放电持续时间到达每一峰值功率的时间时,说明该峰值功率充电验证结束,获取该峰值验证功率执行峰值功率充电验证结束时的结束电压,即目标值下充电结束电压和充电上限截止电压,并计算该结束电压与充电上限截止电压的差,得到第四差值。
举例说明,例如BMS上传的峰值功率为1秒峰值功率,峰值验证功率可为1秒峰值功率的95%。
基于1秒峰值功率的95%对锂离子电池执行峰值功率充电验证,锂离子电池的恒功率充电持续时间到达1秒时,说明峰值功率充电验证结束,获取1秒峰值功率的95%执行峰值功率充电验证结束的结束电压为4.159V,充电上限截止电压为4.2V,并计算该结束电压4.159V与充电上限截止电压4.2V的差,得到第四差值为41mV。
举例说明,例如BMS上传的峰值功率为1秒峰值功率,则峰值验证功率也可以为1秒峰值功率的105%。
基于1秒峰值功率的105%对锂离子电池执行峰值功率充电验证,锂离子电池的恒功率充电持续时间到达1秒时,说明峰值功率放电验证结束,获取1秒峰值功率的105%执行峰值功率充电验证结束的结束电压为4.168V,充电上限截止电压为4.2V,并计算该结束电压4.168V与充电上限截止电压4.2V的差,得到第三差值为32mV。
在本发明中,基于峰值验证功率对锂离子电池执行峰值功率充放电验证时,峰值验证功率可为BMS上传的峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率,也可以为BMS上传的峰值功率所对应的下浮预设比例的峰值功率,还可以为BMS上传的峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率和下浮预设比例的峰值功率。
需要说明的是,在具体实施中,步骤S203和步骤S204的执行顺序可以并列执行,也可以顺序执行。
在本发明实施例中,只需要确定对BMS上传的峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率执行峰值功率充放电验证,以及BMS上传的峰值功率所对应的下调预设比例的峰值功率执行峰值功率充放电验证中至少一种进行验证,就能够使BMS标准要求的SOC估算精度在5%以内。
步骤S103:比较每一目标值下的第一差值和第三差值,得到第一比较值,以及比较每一目标值下的第二差值和第四差值,得到第二比较值。
在具体实现步骤S103的过程中,计算每一目标值下锂离子电池放电测试得到的第一差值和锂离子放电验证得到的第三差值之间的差,得到第一比较值,以及计算每一目标值下锂离子电池充电测试的第二差值和锂离子充电验证得到的第四差值之间的差,得到第二比较值。
举例说明,例如目标值为95%SOC,在目标值95%SOC下以1秒峰值功率执行锂离子电池峰值功率放电测试得到的第一差值为44mV,以1秒峰值功率的95%执行锂离子电池峰值功率放电验证得到的第三差值为48mV,以1秒峰值功率执行锂离子电池峰值功率充电测试得到的第二差值为35mV,以1秒峰值功率的95%执行锂离子电池峰值功率充电验证得到的第四差值为41mV。
计算目标值95%SOC下锂离子电池放电测试得到的第一差值44mV和锂离子电池放电验证得到的第三差值48mV之间的差,得到第一比较值为4mV,以及计算每一目标值下锂离子电池充电测试的第二差值35mV和锂离子电池充电验证得到的第四差值41mV之间的差,得到第二比较值为6mV。
步骤S104:判断第一比较值和第二比较值是否均处于预设范围内,若确定第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,则执行步骤S105,若第一比较值和第二比较值中任一一者或两者不处于预设范围内,则重新开始对锂离子电池的峰值功率重新测试,即返回执行步骤S101。
需要说明的是,预设范围是指经过多次实验设定的或者根据技术人员的经验设定的,比如可设置为大于等于0mV,小于等于10mV之间的整数值。
举例说明,假设预设范围为大于等于0mV,小于等于10mV,在目标值为95%SOC下进行锂离子电池峰值功率测试确定的第一比较值为4mV,第二比较值为6mV。
判断第一比较值4mV和第二比较值6mV是否均处于预设范围内,确定第一比较值4mV和第二比较值6mV在大于等于0mV,小于等于10mV。
步骤S105:将在目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率。
在本发明实施例中,在确定锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值时,通过BMS上传的峰值功率执行峰值功率充放电测试,从而确定第一比较值和第二比较值是否均处于预设范围内,当第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,确定锂离子电池的目标峰值功率,从而能够减少锂离子电池峰值功率测试时间,且能够提高峰值功率估算的精度。
为了更好的理解上述示出的锂离子电池的峰值功率测试方法,以三个目标值为例,进行说明。
例如:三个目标值为第一目标95%SOC、第二目标55%SOC和第三目标5%SOC,静置预设时间为30分钟,预设工况为WLTC,上传的峰值功率为10秒,峰值验证功率为10秒峰值功率的95%,以及预设范围为0到10mV之间。
首先,利用WLTC对静置30分钟的满电锂离子电池进行放电,当锂离子电池的荷电状态SOC处于第一目标95%SOC时,获取基于BMS上传的10秒峰值功率执行峰值功率放电测试,锂离子电池的恒功率放电持续时间到达10秒时,说明峰值功率放电测试结束,获取10秒峰值功率放电测试结束的结束电压为2.784V,放电下限截止电压为2.75V,并计算该结束电压2.784V与放电下限截止电压2.75V的差,得到第一差值为34mV;以及基于10秒峰值功率的95%执行峰值功率放电验证,锂离子电池的恒功率放电持续时间到达10秒时,说明峰值功率放电测试结束,获取10秒峰值功率放电测试结束的结束电压为2.789V,放电下限截止电压为2.75V,并计算该结束电压2.78V与放电下限截止电压2.75V的差,得到第三差值为39mV。
根据上述对第一目标95%SOC进行峰值功率放电测试,以及峰值功率放电验证的方式,依次对第二目标55%SOC和第三目标5%SOC进行峰值功率放电测试,以及峰值功率放电验证,得到第二目标55%SOC下的第一差值为20mV,第三差值为23mV,以及得到第三目标5%SOC下的第一差值为14mV,第三差值为25mV。
然后,利用WLTC对静置30分钟的满电锂离子电池进行放电,当锂离子电池的荷电状态SOC处于第一目标95%SOC时,获取基于BMS上传的10秒峰值功率执行峰值功率充电测试,锂离子电池的恒功率充电持续时间到达10秒时,说明峰值功率充电测试结束,获取10秒峰值功率充电测试结束的结束电压为4.162V,充电上限截止电压为4.2V,并计算该结束电压4.162V与充电上限截止电压为4.2V的差,得到第二差值为38mV;以及基于10秒峰值功率的95%对锂离子电池执行峰值功率充电验证,锂离子电池的恒功率充电持续时间到达10秒时,说明峰值功率充电验证结束,获取10秒峰值功率的95%执行峰值功率充电验证结束的结束电压为4.156V,充电上限截止电压为4.2V,并计算该结束电压4.169V与充电上限截止电压4.2V的差,得到第四差值为44mV。
根据上述对第一目标95%SOC进行峰值功率充电测试,以及峰值功率充电验证的方式,依次对第二目标55%SOC和第三目标5%SOC进行峰值功率充电测试,以及峰值功率充电验证,得到第二目标55%SOC下的第二差值为26mV,第四差值为40mV,以及得到第三目标5%SOC下的第二差值为16mV,第四差值为27mV。
然后,比较第一目标95%SOC下的第一差值34mV和第三差值39mV,得到第一目标95%SOC下的第一比较值为5mV,以及比较第一目标95%SOC下的第二差值38mV和第四差值44mV,得到第一目标95%SOC下的第二比较值为6mV;比较第二目标55%SOC下的第一差值20mV和第三差值23mV,得到第二目标55%SOC下的第一比较值为3mV,以及比较第二目标55%SOC下的第二差值26mV和第四差值40mV,得到第二目标55%SOC下的第二比较值为14mV;
比较第三目标5%SOC下的第一差值14mV和第三差值25mV,得到第三目标5%SOC下的第一比较值为11mV,以及比较第三目标5%SOC的第二差值16mV和第四差值27mV,得到第三目标5%SOC下的第二比较值为11mV。
最后,分别判断第一目标95%SOC、第二目标55%SOC下和第三目标5%SOC下的第一比较值和第二比较值是否均处于预设范围0到10mV之间。
确定第一目标95%SOC下的第一比较值5mV和第二比较值6mV均处于预设范围0到10mV之间;第二目标55%SOC下的第一比较值3mV处于预设范围0到10mV之间,而第二比较值14mV不处于预设范围0到10mV之间;第三目标5%SOC下的第一比较值11mV和第二比较值11mV均不处于预设范围0到10mV之间。
从而确定第一目标95%SOC下执行峰值功率放电和峰值功率充电的10秒峰值功率作为目标峰值功率。
在本发明实施例中,依次对多个选择的目标值进行锂离子电池峰值功率充放测试,依次在每个目标值下,利用BMS上传的峰值功率执行峰值功率充放电测试,以及执行峰值功率充放电验证,从而确定每一目标值下的第一比较值和第二比较值是否均处于预设范围内,当确定某一个目标值的第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,确定该目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率,能够减少锂离子电池峰值功率测试时间,且能够提高峰值功率估算的精度。
基于上述本发明实施例公开的一种锂离子电池峰值功率测试方法,本发明实施例还对应公开了一种锂离子电池峰值功率测试系统,如图3所示,为本发明实施例提供的一种锂离子电池峰值功率测试系统的结构框图,该锂离子电池峰值功率测试系统包括:
工况放电模块301,用于利用工况法对静置预设时间的锂离子电池进行放电,使锂离子电池的荷电状态SOC处于预设目标,预设目标至少包括两个目标值。
测试模块302,用于在锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下,获取基于电池管理系统BMS上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值,其中,峰值验证功率包括BMS上传的峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率和下调预设比例的峰值功率。
比较模块303,用于比较每一目标值下的第一差值和第三差值,得到第一比较值,以及比较每一目标值下的第二差值和第四差值,得到第二比较值。
确定模块304,用于确定第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,将在目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率。
需要说明的是,上述本发明实施例公开的锂离子电池峰值功率测试系统中的各个单元具体的原理和执行过程,与上述本发明实施示出的锂离子电池峰值功率测试方法相同,可参见上述本发明实施例公开的锂离子电池峰值功率测试方法中相应的部分,这里不再进行赘述。
在本发明实施例中,在确定锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值时,通过BMS上传的峰值功率执行峰值功率充放电测试,从而确定第一比较值和第二比较值是否均处于预设范围内,当第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,确定锂离子电池的目标峰值功率,从而能够减少锂离子电池峰值功率测试时间,且能够提高峰值功率估算的精度。
基于上述图3示出的锂离子电池的峰值功率测试系统,在锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下执行的测试模块302,该测试模块包括:
放电单元,用于利用BMS上传的第一峰值功率集合中的峰值功率对锂离子电池执行峰值功率放电,得到目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第一差值。
充电单元,用于利用第一峰值功率集合中的峰值功率对锂离子电池执行峰值功率充电,得到目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第二差值。
放电验证单元,用于利用第二峰值功率集合中的峰值验证功率对锂离子电池分别执行峰值功率放电,得到目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第三差值。
充电验证单元,用于利用第二峰值功率集合中的峰值验证功率对锂离子电池分别执行峰值功率充电,得到目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第四差值。
在本发明实施例中,通过BMS上传的第一峰值功率集合中的峰值功率执行峰值功率充放电测试,以及第二峰值功率集合中的峰值验证功率执行峰值功率充电验证,从而确认每一目标值下的第一峰值功率集合中的每一峰值功率执行峰值功率充放电测试,得到的差值,以及每一目标值下的第二峰值功率集合中的每一峰值功率执行峰值功率充放电验证,得到的差值,以便于后续计算锂离子电池的目标峰值功率,从而能够减少锂离子电池峰值功率测试时间,且能够提高峰值功率估算的精度。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统或系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统及系统实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种锂离子电池的峰值功率测试方法,其特征在于,所述方法包括:
利用预设工况对静置预设时间的锂离子电池进行放电,使所述锂离子电池的荷电状态SOC处于预设目标,所述预设目标至少包括两个目标值;
在所述锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下,获取基于电池管理系统BMS上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值;
比较每一所述目标值下的所述第一差值和第三差值,得到第一比较值,以及比较每一所述目标值下的所述第二差值和第四差值,得到第二比较值;
确定所述第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,将在所述目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率;
其中,所述峰值验证功率包括所述BMS上传的峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率和下调预设比例的峰值功率;
所述获取基于电池管理系统BMS上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值,包括:
利用所述BMS上传的第一峰值功率集合中的峰值功率对所述锂离子电池执行峰值功率放电,得到所述目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第一差值;
利用所述第一峰值功率集合中的峰值功率对所述锂离子电池执行峰值功率充电,得到所述目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第二差值;
利用第二峰值功率集合中的峰值验证功率对所述锂离子电池分别执行峰值功率放电,得到所述目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第三差值;
利用所述第二峰值功率集合中的峰值验证功率对所述锂离子电池分别执行峰值功率充电,得到所述目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第四差值。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设目标包括95%SOC、90%SOC、55%SOC、15%SOC和5%SOC中的任意两个目标值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述静置预设时间不小于30分钟。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述BMS上传的峰值功率包括1秒峰值功率、10秒峰值功率和60秒峰值功率。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述上浮预设比例包括1%至5%中的任一百分比,所述下调预设比例包括1%至5%中的任一百分比。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预设工况包括欧洲工况NEDC和全球工况WLTC中的任一一种。
7.一种锂离子电池的峰值功率测试系统,其特征在于,所述系统包括:
工况放电模块,用于利用工况法对静置预设时间的锂离子电池进行放电,使所述锂离子电池的荷电状态SOC处于预设目标,所述预设目标至少包括两个目标值;
测试模块,用于在所述锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下,获取基于电池管理系统BMS上传的峰值功率执行峰值功率放电和充电测试分别得到的第一差值和第二差值,以及基于峰值验证功率执行峰值功率放电和充电验证分别得到第三差值和第四差值,其中,所述峰值验证功率包括所述BMS上传的峰值功率所对应的上浮预设比例的峰值功率和下调预设比例的峰值功率;
比较模块,用于比较每一所述目标值下的所述第一差值和第三差值,得到第一比较值,以及比较每一所述目标值下的所述第二差值和第四差值,得到第二比较值;
确定模块,用于确定所述第一比较值和第二比较值均处于预设范围内,将在所述目标值下执行峰值功率放电和峰值功率充电的峰值功率作为目标峰值功率;
在所述锂离子电池的荷电状态SOC处于任一目标值的情况下执行的所述测试模块,包括:
放电单元,用于利用所述BMS上传的第一峰值功率集合中的峰值功率对所述锂离子电池执行峰值功率放电,得到所述目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第一差值;
充电单元,用于利用所述第一峰值功率集合中的峰值功率对所述锂离子电池执行峰值功率充电,得到所述目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第二差值;
放电验证单元,用于利用第二峰值功率集合中的峰值验证功率对所述锂离子电池分别执行峰值功率放电,得到所述目标值下放电结束电压与下限截止电压之间的第三差值;
充电验证单元,用于利用所述第二峰值功率集合中的峰值验证功率对所述锂离子电池分别执行峰值功率充电,得到所述目标值下充电结束电压与上限截止电压之间的第四差值。
CN202010011428.1A 2020-01-06 2020-01-06 一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统 Active CN111157902B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010011428.1A CN111157902B (zh) 2020-01-06 2020-01-06 一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010011428.1A CN111157902B (zh) 2020-01-06 2020-01-06 一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111157902A CN111157902A (zh) 2020-05-15
CN111157902B true CN111157902B (zh) 2022-05-27

Family

ID=70561584

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010011428.1A Active CN111157902B (zh) 2020-01-06 2020-01-06 一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111157902B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112068014A (zh) * 2020-08-04 2020-12-11 昆山宝创新能源科技有限公司 动力电池组的峰值功率预测方法、装置及电池管理系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102323553A (zh) * 2011-05-31 2012-01-18 惠州市亿能电子有限公司 一种电池峰值功率的测试方法
CN103675707A (zh) * 2013-12-13 2014-03-26 国家电网公司 锂离子电池峰值功率在线评估方法
JP2015211618A (ja) * 2014-04-30 2015-11-24 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 蓄電池制御装置および蓄電池の制御方法
CN105678077A (zh) * 2016-01-07 2016-06-15 北京北交新能科技有限公司 一种混合动力车用锂离子电池功率性能的在线预测方法
CN106125002A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 北京新能源汽车股份有限公司 动力电池峰值功率的测试方法、装置
CN110031767A (zh) * 2019-01-16 2019-07-19 上海理工大学 一种测试sop功率的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102323553A (zh) * 2011-05-31 2012-01-18 惠州市亿能电子有限公司 一种电池峰值功率的测试方法
CN103675707A (zh) * 2013-12-13 2014-03-26 国家电网公司 锂离子电池峰值功率在线评估方法
JP2015211618A (ja) * 2014-04-30 2015-11-24 Jx日鉱日石エネルギー株式会社 蓄電池制御装置および蓄電池の制御方法
CN105678077A (zh) * 2016-01-07 2016-06-15 北京北交新能科技有限公司 一种混合动力车用锂离子电池功率性能的在线预测方法
CN106125002A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 北京新能源汽车股份有限公司 动力电池峰值功率的测试方法、装置
CN110031767A (zh) * 2019-01-16 2019-07-19 上海理工大学 一种测试sop功率的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
镍氢动力电池峰值输出功率测试方法;李方;《中南大学硕士学位论文》;20070517;第1-68页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111157902A (zh) 2020-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Abdel-Monem et al. Influence analysis of static and dynamic fast-charging current profiles on ageing performance of commercial lithium-ion batteries
Kim et al. State-of-charge estimation and state-of-health prediction of a Li-ion degraded battery based on an EKF combined with a per-unit system
Leng et al. A practical framework of electrical based online state-of-charge estimation of lithium ion batteries
Yang et al. The improved open-circuit voltage characterization test using active polarization voltage reduction method
CN108160531B (zh) 一种电池自放电分选方法
WO2015083372A1 (ja) 電池残存容量推定装置、電池残存容量判定方法及び電池残存容量判定プログラム
CN113589174B (zh) 一种锂离子动力电池系统电芯一致性预测方法及装置
CN108445422B (zh) 基于极化电压恢复特性的电池荷电状态估算方法
Soto et al. Analysis of the main battery characterization techniques and experimental comparison of commercial 18650 Li-ion cells
CN110888074B (zh) 用于soc初始值计算的电压确定方法及装置
EP4152022B1 (en) Method for determining full-charge capacity of battery pack, method for determining state of health of battery pack, system, and apparatus
CN113281656B (zh) 电池健康度的确定方法和装置
CN110797577B (zh) 一种锂离子电池充电方法、装置及计算机存储介质
CN110806540B (zh) 电芯测试数据处理方法、装置、系统和存储介质
CN105445663A (zh) 电池老化程度的检测方法和装置
Locorotondo et al. Electrical lithium battery performance model for second life applications
Seo et al. Condition monitoring of lithium polymer batteries based on a sigma-point Kalman filter
CN111157902B (zh) 一种锂离子电池峰值功率测试方法及系统
Wong et al. A new state-of-charge estimation method for valve regulated lead acid batteries
Sarrafan et al. Real-time state-of-charge tracking system using mixed estimation algorithm for electric vehicle battery system
Gallo et al. Testing protocols for battery characterization
Li et al. An electrical model capable of estimating the state of energy for lithium-ion batteries used in energy storage systems
CN114184969B (zh) 一种电芯可逆自放电容量损失测试方法及装置
CN115343633A (zh) 一种电芯测试方法、装置及设备
CN114103729B (zh) 用于均衡电池包的方法、装置和电动汽车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address

Address after: Room 1001, 10 / F, office building, Shihu Jinling Plaza, 88 Nanxijiang Road, Yuexi, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province, 215128

Patentee after: DuPu (Suzhou) New Energy Technology Co.,Ltd.

Patentee after: JIANGSU DUPU NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Room 101-8, 1st floor, area a, building 11, No. 58, Baozhen South Road, Chongming District, Shanghai 202157 (Shanghai Baozhen economic community)

Patentee before: SHANGHAI DUPU NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Patentee before: JIANGSU DUPU NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

CP03 Change of name, title or address
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20231221

Address after: Room 304, 3rd Floor, Building 1, No. 111 Wusongjiang Avenue, Guoxiang Street, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province, 215124

Patentee after: JIANGSU DUPU NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Address before: Room 1001, 10 / F, office building, Shihu Jinling Plaza, 88 Nanxijiang Road, Yuexi, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province, 215128

Patentee before: DuPu (Suzhou) New Energy Technology Co.,Ltd.

Patentee before: JIANGSU DUPU NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right