CN114089199B - 一种电池极化曲面测量系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电池极化曲面测量系统，相比现在已用的电池测评装置，功能更加全面、速度更快、精度更高，在能满足传统电池测评工作的同时，还能够实现极化曲面参数的捕获与极化曲面的建立，使用更加合理的电池的电功守恒理论，作为参数化的理论依据，将更加直观、快速的对电池的性能进行评价。

Description

一种电池极化曲面测量系统

技术领域

本发明属于电池测评技术领域，具体地说，本发明涉及一种电池极化曲面测量系统。

背景技术

在中国、欧洲、日韩、美国等主要国家大力发展全球新能源汽车的背景下，全球动力电池市场，近年来出货量保持高速增长的趋势。随着电池的大规模应用，市场对电池性能提出来新的要求，但是电池的性能检测手段却未能实现突破性的进展。市场上，商品电池参数的缺失现象屡见不鲜，电池性能的优劣无法给与客观的定论，给电池的应用与评价带来巨大的挑战。

现有的电池测评仪器，基本上都是通过测量放电曲线的方法来对电池性能进行测评，但放电曲线本身受放电电流和电池的荷电状态的影响较大，无法全面的反应电池的总体性能。而且，这些仪器的功能相对简单，无法胜任复杂的测评工作。

现有的电池测评仪器，若要绘制极化曲面，首先需要将电池进行充满电，再进行放电，当释放一点电荷量时，再进行极化曲线测量实验。如此反复进行，直到收集满足建立极化曲面的参数要求为止。此过程内容繁琐、耗时长，且收集的数据的过程容易出现失误，造成实验失败，这无疑给电池测评工作带来诸多的不便。

发明内容

本发明提供一种电池极化曲面测量系统，以解决上述背景技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种电池极化曲面测量系统，具体包括以下步骤，

步骤S1：进行极化曲线的测试；

步骤S2：完成第一次极化曲线测试后，进行一次时长为ΔT的放电实验，之后再进行一次极化曲线的测量，则在经过ΔT后总的放电量为：

经过第二个ΔT时间后的总放电量为：

以此类推，在经过第n个ΔT时间后，总放电量为：

其中：I_n表示第n次放电时的电流；

仪器在绘制极化曲面的过程中，需要先进行极化曲线测量实验，然后进行放电试验，放电时长为ΔT，并在时间T内循环，所以Q_放为：

步骤S3：绘制Q_放-V-I极化曲面；

步骤S4：根据绘制的Q_放-V-I极化曲面，提取出任意荷电状态下极化曲线的参数，并进行参数化设计；

步骤S5：拟合得到新模型对电池的放电性能进行测评。

优选的，所述步骤S1，进行极化曲线的测试，此过程会放出一定的电荷量，记为q_n，

其中：i_n表示进行极化曲线测量时的扫描电流；t_n表示进行极化曲线测量时的扫描时间。

优选的，所述步骤S5，拟合得到新模型为，

其中：E₀表示电池平衡电动势；K表示电功转换系数；r表示电池内阻。

采用以上技术方案的有益效果是：

1、本发明的电池极化曲面测量系统，引入极化曲面的概念，能够更加全面的反映电池的性能。

2、本发明的电池极化曲面测量系统，支持电池在任意荷电状态下电池极化曲面的绘制，不受电池当前状态的限制，在设计原理上可以对电池进行完全放电。

3、本发明的电池极化曲面测量系统，拟合得到新模型对电池的放电性能进行测评，相比传统模型：/>V＝E₀-blog(I)-rI-mexp(nI)；V＝E₀-blog(I)-rI+α_SI^Klog(1-β_sI)；不会出现传统模型参数多和因为模型所用的方程都包含一个对数函数，故在电流为零时方程无意义的问题，保证了电流为零时，实际电压为开路电压状态。

附图说明

图1是本发明的电池极化曲面示意图；

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

实施例1：

如图1所示，本发明是一种电池极化曲面测量系统，具体包括以下步骤，

步骤S1：进行极化曲线的测试；此过程会放出一定的电荷量，记为q_n，

其中：i_n表示进行极化曲线测量时的扫描电流；t_n表示进行极化曲线测量时的扫描时间；

步骤S2：完成第一次极化曲线测试后，进行一次时长为ΔT的放电实验，之后再进行一次极化曲线的测量，则在经过ΔT后总的放电量为：

经过第二个ΔT时间后的总放电量为：

以此类推，在经过第n个ΔT时间后，总放电量为：

其中：I_n表示第n次放电时的电流；

仪器在绘制极化曲面的过程中，需要先进行极化曲线测量实验，然后进行放电试验，放电时长为ΔT，并在时间T内循环，所以Q_放为：

步骤S3：绘制Q_放-V-I极化曲面；

步骤S4：根据绘制的Q_放-V-I极化曲面，提取出任意荷电状态下极化曲线的参数，并进行参数化设计；

步骤S5：拟合得到新模型对电池的放电性能进行测评；拟合得到新模型为，

其中：E₀表示电池平衡电动势；K表示电功转换系数；r表示电池内阻。

1、本发明的电池极化曲面测量系统，引入极化曲面的概念，能够更加全面的反映电池的性能。

2、本发明的电池极化曲面测量系统，支持电池在任意荷电状态下电池极化曲面的绘制，不受电池当前状态的限制，在设计原理上可以对电池进行完全放电。

3、本发明的电池极化曲面测量系统，拟合得到新模型对电池的放电性能进行测评，相比传统模型：/>V＝E₀-blog(I)-rI-mexp(nI)；V＝E₀-blog(I)-rI+α_SI^Klog(1-β_sI)；不会出现传统模型参数多和因为模型所用的方程都包含一个对数函数，故在电流为零时方程无意义的问题，保证了电流为零时，实际电压为开路电压状态。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种电池极化曲面测量系统，其特征在于：具体包括以下步骤，

步骤S1：进行极化曲线的测试；

步骤S2：完成第一次极化曲线测试后，进行一次时长为ΔT的放电实验，之后再进行一次极化曲线的测量，则在经过ΔT后总的放电量为：

经过第二个ΔT时间后的总放电量为：

以此类推，在经过第n个ΔT时间后，总放电量为：

其中：I_n表示第n次放电时的电流；

仪器在绘制极化曲面的过程中，需要先进行极化曲线测量实验，然后进行放电试验，放电时长为ΔT，并在时间T内循环，所以Q_放为：

步骤S3：绘制Q_放-V-I极化曲面；

步骤S4：根据绘制的Q_放-V-I极化曲面，提取出任意荷电状态下极化曲线的参数，并进行参数化设计；

步骤S5：拟合得到新模型对电池的放电性能进行测评；

所述步骤S5，拟合得到新模型为，

其中：E₀表示电池平衡电动势；K表示电功转换系数；r表示电池内阻。

2.根据权利要求1所述的一种电池极化曲面测量系统，其特征在于：所述步骤S1，进行极化曲线的测试，此过程会放出一定的电荷量，记为q_n，

其中：i_n表示进行极化曲线测量时的扫描电流；t_n表示进行极化曲线测量时的扫描时间。