CN117538785A - 电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117538785A CN117538785A CN202311705032.7A CN202311705032A CN117538785A CN 117538785 A CN117538785 A CN 117538785A CN 202311705032 A CN202311705032 A CN 202311705032A CN 117538785 A CN117538785 A CN 117538785A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- target battery
- battery
- internal resistance
- target
- 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.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 85
- 238000007600 charging Methods 0.000 claims description 78
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 8
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 7
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 6
- 239000000178 monomer Substances 0.000 abstract description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 6
- 102100028667 C-type lectin domain family 4 member A Human genes 0.000 abstract 1
- 101000766908 Homo sapiens C-type lectin domain family 4 member A Proteins 0.000 abstract 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 7
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/389—Measuring internal impedance, internal conductance or related variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/14—Measuring resistance by measuring current or voltage obtained from a reference source
Abstract
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质,其中,方法包括:获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值;将当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,得到待测试电流的当前直流内阻,其中,目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到。由此,解决直流内阻的测试受实验环境、实验条件的限制,测试周期长、流程繁琐等问题,不受实验环境、实验条件的限制就能完成对电池单体的DCIR进行评估,且误差小,流程简单,效率高。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域,特别涉及一种电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
内阻是新能源汽车及储能领域的锂离子电池关键参数之一,详细、准确的内阻测量结果对于电池状态(例如,SOC(State of Charge,电池荷电状态)、SOH(State ofHealth,电池健康状态)、SOP(State of Power,电池功率状态)和SOF(State of Functio,电池功能状态))进行准确估计及预测至关重要。
锂离子电池内阻的测试一般分为交流内阻和直流内阻。对于单体电池,一般以交流内阻来进行评价,交流内阻一般通过交流阻抗仪进行测试,但对于锂离子电池成组后的大型电池组应用,如电动车用电源系统来说,由于测试设备等方面的限制,不能或不方便来直接进行交流内阻的测试,因此对于成组前的电芯也会进行直流内阻的测量,以便于从单体电池层级来评价电池组的特性,从而实现单体电池的研究及评价。
直流内阻测试结果一般是锂离子电池在工作过程中表现出来的阻抗。在实际应用中,直流内阻可以评价电池的健康度,也可以预测电池的寿命,还可以估计系统SOC的输出/输入能力,同时,在生产中还可以用来检测故障电池,如微短路等现象。
然而,相关技术中直流内阻的测试受实验环境、实验条件的限制,造成测试周期长、流程繁琐等问题。
发明内容
本申请提供一种电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质,以解决直流内阻的测试受实验环境、实验条件的限制,测试周期长、流程繁琐等问题,不受实验环境、实验条件的限制就能完成对电池单体的DCIR进行评估,且误差小,流程简单,效率高。
本申请第一方面实施例提供一种电池直流内阻测试方法,包括以下步骤:
获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值(Alternating Current Resistance,交流内阻);
将所述当前SOC、所述当前脉冲电流倍率和所述ACR值输入至所述目标电池直流内阻测算模型,得到所述待测试电流的当前直流内阻,其中,所述目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到。
可选地,在一些实施例中,在将所述当前SOC、所述当前脉冲电流倍率和所述ACR值输入至所述目标电池直流内阻测算模型之前,还包括:
确定每个目标电池的ACR值;
将所述多个目标电池均充电至满电状态并搁置预设时长后,基于预设的测试策略对所述多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值;
根据所述每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值拟合得到目标电池直流内阻测算模型。
可选地,在一些实施例中,所述基于预设的测试策略对所述多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值,包括;
将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长;
将所述每个目标电池按照第二放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第二充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照第三放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第三充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照第四放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第四充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照第五放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第五充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照第六放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第六充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照所述第一放电电流放电第五时长后搁置第六时长,并重新将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长,直至达到预设循环次数,根据每次循环中计算得到的直流内阻值得到所述每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值。
可选地,在一些实施例中,在基于所述预设的测试策略对所述多个目标电池进行测试时,还包括:
检测所述每个电池的实时电压;
基于所述每个电池的实时电压,筛选出所述实时电压未处于预设电压区间的待停止测试电池,则停止对所述待停止测试电池进行测试。
可选地,在一些实施例中,所述目标电池直流内阻测算模型为:
R(x,y)=f1(y)exp(f2(y)x)+C;
其中,R为交流内阻值;f1(y)=-2.0665*y3+3.9175*y2-2.5876*y+1.2358;
f2(y)=44.0655*y6-133.6492*y5+159.9082*y4-96.2121*y3+30.6983*y2-5.0029*y+0.249;y为SOC值;x为脉冲电流倍率;C为待检测电池的ACR值。
本申请第二方面实施例提供一种电池直流内阻测试装置,包括:
获取模块,用于获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值;
测试模块,用于将所述当前SOC、所述当前脉冲电流倍率和所述ACR值输入至所述目标电池直流内阻测算模型,得到所述待测试电流的当前直流内阻,其中,所述目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到。
可选地,在一些实施例中,在根据所述当前SOC所处的荷电区间确定所述目标电池直流内阻测算模型之前,所述确定模块,还包括:
确定单元,用于确定每个目标电池的ACR值;
测试单元,用于将所述多个目标电池均充电至满电状态并搁置预设时长后,基于预设的测试策略对所述多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值;
拟合单元,用于根据所述每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值拟合得到目标电池直流内阻测算模型。
可选地,在一些实施例中,所述测试单元,包括;
第一充放电子单元,用于将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长;
第二充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第二放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第二充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
第三充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第三放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第三充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
第四充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第四放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第四充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
第五充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第五放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第五充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
第六充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第六放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第六充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
计算子单元,用于将所述每个目标电池按照所述第一放电电流放电第五时长后搁置第六时长,并重新将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长,直至达到预设循环次数,根据每次循环中计算得到的直流内阻值得到所述每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值。
可选地,在一些实施例中,所述测试单元,还包括:
检测子单元,用于检测所述每个电池的实时电压;
筛选子单元,用于基于所述每个电池的实时电压,筛选出所述实时电压未处于预设电压区间的待停止测试电池,则停止对所述待停止测试电池进行测试。
可选地,在一些实施例中,所述目标电池直流内阻测算模型为:
R(x,y)=f1(y)exp(f2(y)x)+C;
其中,R为交流内阻值;f1(y)=-2.0665*y3+3.9175*y2-2.5876*y+1.2358;
f2(y)=44.0655*y6-133.6492*y5+159.9082*y4-96.2121*y3+30.6983*y2-5.0029*y+0.249;y为SOC值;x为脉冲电流倍率;C为待检测电池的ACR值。
本申请第三方面实施例提供一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如上述实施例所述的电池直流内阻测试方法。
本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行,以用于实现如上述实施例所述的电池直流内阻测试方法。
本申请具有以下有益效果:
1、本申请采用ACR与DCIR(Direct Current Internal Resistance,直流内阻测试)相关联的原理来通过ACR评估电池单体的DCIR。在ACR不变的基础上,从SOC、脉冲电流倍率2个维度综合考虑,多方位、高精度进行拟合,得到完整的SOC取值范围0%~90%、不同脉冲电流倍率的仿真测算模型。其表达形式为基于一定ACR值的DCIR~SOC~脉冲电流倍率曲线的函数表达式。
2、本申请可以使用电压内阻仪测得ACR值后,将SOC、脉冲电流倍率2个维度的可变参数代入仿真测算模型,仅计算就得到不同SOC、不同脉冲电流倍率下的锂离子电池直流内阻结果。
3、本申请能够不必做繁琐的直流内阻测试,不受实验环境、实验条件的限制就能对电池单体的DCIR进行评估,且测算准确,误差小。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为根据本申请实施例提供的电池直流内阻测试方法的流程图;
图2为根据本申请实施例提供的电池直流内阻测试装置的方框示意图;
图3为根据本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质。针对上述背景技术中提到的直流内阻的测试受实验环境、实验条件的限制,测试周期长、流程繁琐等问题,本申请提供了一种电池直流内阻测试方法,在该方法中,通过获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值,并根据当前SOC所处的荷电区间确定目标电池直流内阻测算模型,其中,目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到,并将当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,得到待测试电流的当前直流内阻。由此,解决直流内阻的测试受实验环境、实验条件的限制,测试周期长、流程繁琐等问题,不受实验环境、实验条件的限制就能完成对电池单体的DCIR进行评估,且误差小,流程简单,效率高。
具体而言,图1为本申请实施例所提供的一种电池直流内阻测试方法的流程示意图。
如图1所示,该电池直流内阻测试方法包括以下步骤:
在步骤S101中,获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值。
需要说明的是,本申请实施例采用ACR与DCIR相关联的原理来通过ACR评估电池单体的DCIR,在ACR不变的基础上,从SOC、脉冲电流倍率2个维度计算出待检测电池的直流内阻结果。
具体地,待检测电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值的获取方式有很多,为避免冗余,在此不做具体限定,例如,本申请实施例可以通过电压内阻仪测到待检测电池的ACR。
在步骤S102中,将当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,得到待测试电流的当前直流内阻,其中,目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到。
可选地,在一些实施例中,目标电池直流内阻测算模型为:
R(x,y)=f1(y)exp(f2(y)x)+C;
其中,R为交流内阻值;f1(y)=-2.0665*y3+3.9175*y2-2.5876*y+1.2358;
f2(y)=44.0655*y6-133.6492*y5+159.9082*y4-96.2121*y3+30.6983*y2-5.0029*y+0.249;y为SOC值;x为脉冲电流倍率;C为待检测电池的ACR值。
具体地,在获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值之后,可以将待检测电池的当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,从而得到待测试电流的当前直流内阻。由此,本申请实施例仅通过计算就得到不同SOC、不同脉冲电流倍率下的锂离子电池直流内阻结果,不必做繁琐的直流内阻测试,不受实验环境、实验条件的限制就能对电池单体的DCIR进行评估,且计算值与实际测试值的误差能控制在3%以内。
可选地,在一些实施例中,在将当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,还包括:确定每个目标电池的ACR值;将多个目标电池均充电至满电状态并搁置预设时长后,基于预设的测试策略对多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值;根据每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值拟合得到目标电池直流内阻测算模型。
其中,预设时长可以是用户预先设定的,可以是通过有限次实验获取的,也可以是通过有限次计算机仿真得到的,在此不做具体限定,优选地,预设时长为1小时。
需要说明的是,本申请实施例采用ACR与DCIR相关联的原理来通过ACR评估电池单体的DCIR。可以在ACR不变的基础上,从SOC、脉冲电流倍率2个维度综合考虑,多方位、高精度进行拟合,得到完整的SOC取值范围、不同脉冲电流倍率的仿真测算模型,从而得到基于一定ACR值的DCIR~SOC~脉冲电流倍率曲线的函数表达式。
具体而言,本申请实施例可以选取至少一个目标电池,并测得每个目标电池的ACR,并将每个目标电池进行充电放电循环,在目标电池性能稳定的情况下,将目标电池恒流充电直至充满,并放置预设时长,并基于预设的测试策略进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值,并对每个目标电池在多个SOC的直流内阻值和每个目标电池在多个脉冲电流倍率下的直流内阻值进行拟合得到目标电池直流内阻测算模型。
进一步地,在一些实施例中,基于预设的测试策略对多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值,包括;将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长;将每个目标电池按照第二放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第二充电电流充电第三时长后搁置第四时长;将每个目标电池按照第三放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第三充电电流充电第三时长后搁置第四时长;将每个目标电池按照第四放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第四充电电流充电第三时长后搁置第四时长;将每个目标电池按照第五放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第五充电电流充电第三时长后搁置第四时长;将每个目标电池按照第六放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第六充电电流充电第三时长后搁置第四时长;将每个目标电池按照第一放电电流放电第五时长后搁置第六时长,并重新将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长,直至达到预设循环次数,根据每次循环中计算得到的直流内阻值得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值。
其中,第一时长、第二时长、第三时长、第四时长、第五时长、第六时长和预设循环次数可以是用户预先设定的,可以是通过有限次实验获取的,也可以是通过有限次计算机仿真得到的,在此不做具体限定,优选地,第一时长、第二时长、第三时长、第四时长、第五时长和第六时长可以为10秒,预设循环次数可以为10次;第二充电电流可以是第一充电电流的2倍、第三充电电流可以是第一充电电流的3倍、第四充电电流可以是第一充电电流的4倍、第五充电电流可以是第一充电电流的5倍、第六充电电流可以是第一充电电流的6倍。
在此,就如何通过预设的测试策略对多个目标电池进行测试,并得到目标电池直流内阻测算模型做出进一步阐述。
1.取2只90Ah方形磷酸铁锂电池A、B,测试其ACR值;
2.将2只电池1I1恒流充电将电池充满电;
3.搁置1h;
4.将2只电池1I1恒流放电10s,搁置60s,1I1恒流充电10s,搁置20min;
5.将2只电池2I1恒流放电10s,搁置60s,2I1恒流充电10s,搁置20min;
6.将2只电池3I1恒流放电10s,搁置60s,3I1恒流充电10s,搁置20min;
7.将2只电池4I1恒流放电10s,搁置60s,4I1恒流充电10s,搁置20min;
8.将2只电池5I1恒流放电10s,搁置60s,5I1恒流充电10s,搁置20min;
9.将2只电池6I1恒流放电10s,搁置60s,6I1恒流充电10s,搁置20min;
10.将2只电池1I1恒流放电6min,搁置1h;
11.步骤4~10循环10次;
12.计算各循环中步骤4~9的直流内阻值。
下面就直流内阻的计算过程做出详细介绍。
本申请实施例可以按照HPPC法中的直流内阻计算方法,来计算各直流内阻值。结果如下:样品ACR值及均值
表1
表2为样品A在不同SOC、不同脉冲电流倍率条件下测试得到的直流内阻值。
表2
表3为样品B在不同SOC、不同脉冲电流倍率条件下测试得到的直流内阻值。
表3
表4为样品A、B在不同SOC、不同脉冲电流倍率条件下测试得到的直流内阻值均值矩阵表。
表4
对表4中直流内阻结果各脉冲时间的均值减去相应ACR值后进行SOC、脉冲电流倍率两种因素的拟合,对同SOC下不同脉冲电流倍率所测得的直流内阻结果进行指数曲线拟合,再对不同SOC进行曲线拟合,最终得到表5即同SOC下不同脉冲时间直流内阻结果指数曲线拟合的各项系数结果。
表5
表6考虑SOC变化时表5中各项系数的曲线拟合结果的各项系数及常数项。
表6
根据拟合结果,可以得到形如R(x,y)=f1(y)*exp(f2(y)*x)+C形式的函数表达式,其中R为直流内阻值,y为SOC,x为脉冲电流倍率,C为常数,指实测ACR值。将表6中的各项系数填入函数表达式中的f1(y)、f2(y)项则得:
当SOC为100%时:
f1(y)=0.96066;f2(y)=-0.18702。
当SOC取值范围(0,100%)时:
f1(y)=-2.0665*y3+3.9175*y2-2.5876*y+1.2358;
f2(y)=44.0655*y6-133.6492*y5+159.9082*y4-96.2121*y3+30.6983*y2-5.0029*y+0.249。
可选地,在一些实施例中,在基于预设的测试策略对多个目标电池进行测试时,还包括:检测每个电池的实时电压;基于每个电池的实时电压,筛选出实时电压未处于预设电压区间的待停止测试电池,则停止对待停止测试电池进行测试。
其中,预设电压区间可以是用户预先设定的,可以是通过有限次实验获取的,也可以是通过有限次计算机仿真得到的,在此不做具体限定,优选地,预设电压区间为2.5V~3.65V。
具体地,在测试过程中,为了测试的准确性,需要控制电池的电压范围,实时检测每个电池的实时电压,若单体电池的实时电压超出预设电压区间范围,则停止对该电池对应步骤的测试。
综上,本申请实施例通过在常见的不同SOC、不同脉冲电流倍率条件下,进行脉冲时间为10S的直流内阻测试,在测试结束后,对测试结果进行处理,将SOC、脉冲电流倍率两个参数作为自变量,直流内阻作为因变量,考虑其综合影响,进行多次多项式拟合,最后得到R(x,y)=f1(y)exp(f2(y)x)+C形式的函数表达式,R为直流内阻值,y为SOC,x为脉冲电流倍率,C为常数,指ACR值,其中,f(y)形式的函数指的是SOC对直流内阻的影响。
由此,解决相关技术没有针对脉冲电流倍率对直流内阻测试结果的影响做出结果性的一般测算模型的问题,考虑到实际测试时进行不同SOC、不同脉冲电流倍率下的锂离子电池直流内阻测试周期较长,通过建立新的仿真测算模型,将SOC、脉冲电流倍率参数代入模型可以仅计算就得到不同SOC、不同脉冲电流倍率下的锂离子电池直流内阻结果,简化直流内阻测试流程,提高直流内阻测试效率。
根据本申请实施例提出的电池直流内阻测试方法,通过获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值,并根据当前SOC所处的荷电区间确定目标电池直流内阻测算模型,其中,目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到,并将当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,得到待测试电流的当前直流内阻。由此,解决直流内阻的测试受实验环境、实验条件的限制,测试周期长、流程繁琐等问题,不受实验环境、实验条件的限制就能完成对电池单体的DCIR进行评估,且误差小,流程简单,效率高。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的电池直流内阻测试装置。
图2是本申请实施例的电池直流内阻测试装置的方框示意图。
如图2所示,该电池直流内阻测试装置10包括:获取模块100测试模块200。
其中,获取模块100,用于获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值。
测试模块200,用于将当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,得到待测试电流的当前直流内阻,其中,目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到。
可选地,在一些实施例中,在将当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型之前,测试模块200,还包括:确定单元、测试单元和拟合单元。
其中,确定单元,用于确定每个目标电池的ACR值。
测试单元,用于将多个目标电池均充电至满电状态并搁置预设时长后,基于预设的测试策略对多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值。
拟合单元,用于根据每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值拟合得到目标电池直流内阻测算模型。
可选地,在一些实施例中,测试单元,包括;第一充放电子单元、第二充放电子单元、第三充放电子单元、第四充放电子单元、第五充放电子单元、第六充放电子单元和计算子单元。
其中,第一充放电子单元,用于将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长。
第二充放电子单元,用于将每个目标电池按照第二放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第二充电电流充电第三时长后搁置第四时长。
第三充放电子单元,用于将每个目标电池按照第三放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第三充电电流充电第三时长后搁置第四时长。
第四充放电子单元,用于将每个目标电池按照第四放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第四充电电流充电第三时长后搁置第四时长。
第五充放电子单元,用于将每个目标电池按照第五放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第五充电电流充电第三时长后搁置第四时长。
第六充放电子单元,用于将每个目标电池按照第六放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第六充电电流充电第三时长后搁置第四时长。
计算子单元,用于将每个目标电池按照第一放电电流放电第五时长后搁置第六时长,并重新将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长,直至达到预设循环次数,根据每次循环中计算得到的直流内阻值得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值。
可选地,在一些实施例中,测试单元,还包括:检测子单元和筛选子单元。
其中,检测子单元,用于检测每个电池的实时电压。
筛选子单元,用于基于每个电池的实时电压,筛选出实时电压未处于预设电压区间的待停止测试电池,则停止对待停止测试电池进行测试。
可选地,在一些实施例中,目标电池直流内阻测算模型为:
R(x,y)=f1(y)exp(f2(y)x)+C;
其中,R为交流内阻值;f1(y)=-2.0665*y3+3.9175*y2-2.5876*y+1.2358;
f2(y)=44.0655*y6-133.6492*y5+159.9082*y4-96.2121*y3+30.6983*y2-5.0029*y+0.249;y为SOC值;x为脉冲电流倍率;C为待检测电池的ACR值。
需要说明的是,前述对电池直流内阻测试方法实施例的解释说明也适用于该实施例的电池直流内阻测试装置,此处不再赘述。
根据本申请实施例提出的电池直流内阻测试装置,通过获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值,并根据当前SOC所处的荷电区间确定目标电池直流内阻测算模型,其中,目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到,并将当前SOC、当前脉冲电流倍率和ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,得到待测试电流的当前直流内阻。由此,解决直流内阻的测试受实验环境、实验条件的限制,测试周期长、流程繁琐等问题,不受实验环境、实验条件的限制就能完成对电池单体的DCIR进行评估,且误差小,流程简单,效率高。
图3为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备可以包括:
存储器301、处理器302及存储在存储器301上并可在处理器302上运行的计算机程序。
处理器302执行程序时实现上述实施例中提供的电池直流内阻测试方法。
进一步地,电子设备还包括:
通信接口303,用于存储器301和处理器302之间的通信。
存储器301,用于存放可在处理器302上运行的计算机程序。
存储器301可能包含高速RAM(Random Access Memory,随机存取存储器)存储器,也可能还包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器。
如果存储器301、处理器302和通信接口303独立实现,则通信接口303、存储器301和处理器302可以通过总线相互连接并完成相互间的通信。总线可以是ISA(IndustryStandard Architecture,工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component,外部设备互连)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture,扩展工业标准体系结构)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图3中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
可选的,在具体实现上,如果存储器301、处理器302及通信接口303,集成在一块芯片上实现,则存储器301、处理器302及通信接口303可以通过内部接口完成相互间的通信。
处理器302可能是一个CPU(Central Processing Unit,中央处理器),或者是ASIC(Application Specific Integrated Circuit,特定集成电路),或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上的电池直流内阻测试方法。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中,“N个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为,表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分,并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现,其中可以不按所示出或讨论的顺序,包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序,来执行功能,这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解,本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,N个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如,如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列,现场可编程门阵列等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,该程序在执行时,包括方法实施例的步骤之一或其组合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本申请的限制,本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种电池直流内阻测试方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值;
将所述当前SOC、所述当前脉冲电流倍率和所述ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,得到所述待测试电流的当前直流内阻,其中,所述目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在将所述当前SOC、所述当前脉冲电流倍率和所述ACR值输入至所述目标电池直流内阻测算模型之前,还包括:
确定每个目标电池的ACR值;
将所述多个目标电池均充电至满电状态并搁置预设时长后,基于预设的测试策略对所述多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值;
根据所述每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值拟合得到所述目标电池直流内阻测算模型。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于预设的测试策略对所述多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值,包括;
将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长;
将所述每个目标电池按照第二放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第二充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照第三放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第三充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照第四放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第四充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照第五放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第五充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照第六放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第六充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
将所述每个目标电池按照所述第一放电电流放电第五时长后搁置第六时长,并重新将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长,直至达到预设循环次数,根据每次循环中计算得到的直流内阻值得到所述每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,在基于所述预设的测试策略对所述多个目标电池进行测试时,还包括:
检测所述每个电池的实时电压;
基于所述每个电池的实时电压,筛选出所述实时电压未处于预设电压区间的待停止测试电池,则停止对所述待停止测试电池进行测试。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标电池直流内阻测算模型为:
R(x,y)=f1(y)exp(f2(y)x)+C;
其中,R为交流内阻值;f1(y)=-2.0665*y3+3.9175*y2-2.5876*y+1.2358;
f2(y)=44.0655*y6-133.6492*y5+159.9082*y4-96.2121*y3+30.6983*y2-5.0029*y+0.249;y为SOC值;x为脉冲电流倍率;C为待检测电池的ACR值。
6.一种电池直流内阻测试装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取待测试电池的当前荷电状态SOC、当前脉冲电流倍率和交流内阻ACR值;
测试模块,用于将所述当前SOC、所述当前脉冲电流倍率和所述ACR值输入至目标电池直流内阻测算模型,得到所述待测试电流的当前直流内阻,其中,所述目标电池直流内阻测算模型由多个目标电池的测试参数拟合得到。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,在根据所述当前SOC所处的荷电区间确定所述目标电池直流内阻测算模型之前,所述确定模块,还包括:
确定单元,用于确定每个目标电池的ACR值;
测试单元,用于将所述多个目标电池均充电至满电状态并搁置预设时长后,基于预设的测试策略对所述多个目标电池进行测试,得到每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值;
拟合单元,用于根据所述每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值拟合得到所述目标电池直流内阻测算模型。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述测试单元,包括;
第一充放电子单元,用于将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长;
第二充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第二放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第二充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
第三充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第三放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第三充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
第四充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第四放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第四充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
第五充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第五放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第五充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
第六充放电子单元,用于将所述每个目标电池按照第六放电电流放电所述第一时长后搁置所述第二时长,并按照第六充电电流充电所述第三时长后搁置所述第四时长;
计算子单元,用于将所述每个目标电池按照所述第一放电电流放电第五时长后搁置第六时长,并重新将每个目标电池按照第一放电电流放电第一时长后搁置第二时长,并按照第一充电电流充电第三时长后搁置第四时长,直至达到预设循环次数,根据每次循环中计算得到的直流内阻值得到所述每个目标电池在多个SOC和多个脉冲电流倍率下的直流内阻值。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序,以实现如权利要求1-5任一项所述的电池直流内阻测试方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行,以用于实现如权利要求1-5任一项所述的电池直流内阻测试方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311705032.7A CN117538785A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311705032.7A CN117538785A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117538785A true CN117538785A (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=89782300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311705032.7A Pending CN117538785A (zh) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | 电池直流内阻测试方法、装置、电子设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117538785A (zh) |
-
2023
- 2023-12-12 CN CN202311705032.7A patent/CN117538785A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11422194B2 (en) | Battery diagnosis apparatus and battery diagnosis method based on current pulse method | |
CN107576915B (zh) | 电池容量估算方法和装置 | |
CN106585422B (zh) | 一种动力电池soh估算方法 | |
Nemes et al. | Modeling and simulation of first-order Li-Ion battery cell with experimental validation | |
EP3594705B1 (en) | Method and device for estimating service capacity and state of health of minimum battery cell and battery system | |
CN107015156A (zh) | 一种电池健康状态检测方法及装置 | |
KR20070106758A (ko) | 배터리의 충전 상태를 추정하는 장치 및 방법 | |
JP2013519893A (ja) | 電気化学インピーダンス分光法によるその場での電池の診断方法 | |
CN105738814A (zh) | 一种在线评估锂离子电池容量衰减程度的方法 | |
CN108845262A (zh) | 一种电池析锂的检测方法、装置及测试设备 | |
CN109490790B (zh) | 采用补偿脉冲法的锂动力电池功率特性测试方法及装置 | |
CN112578298B (zh) | 电池温度估算方法、装置、电子设备及存储介质 | |
JP4668015B2 (ja) | 二次電池の状態検出方法および二次電池の状態検出装置 | |
CN110673037B (zh) | 基于改进模拟退火算法的电池soc估算方法及系统 | |
CN107015155A (zh) | 一种电动车电池soh的测算方法及装置 | |
Hossain et al. | A parameter extraction method for the Thevenin equivalent circuit model of Li-ion batteries | |
CN111562498A (zh) | 动力电池可用容量估计方法及系统 | |
CN110988728B (zh) | 一种锂电池包内部连接异常快速诊断方法 | |
CN117310515A (zh) | 一种锂离子电池直流内阻测试方法及系统 | |
CN115184814A (zh) | 动力电池包寿命预测方法、装置、可读存储介质及设备 | |
JP2011122917A (ja) | 電池特性評価装置 | |
CN108020788A (zh) | 一种锂离子电池内阻快速筛选方法 | |
CN107505575A (zh) | 一种退役动力电池的快速评估方法 | |
CN104977534A (zh) | 电池健康状态的估算方法及其装置 | |
CN117148187A (zh) | 一种基于ocv校准的soh估算方法、系统及电子设备 |
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 |