一种电池内阻及容量的快速筛选方法技术

本发明专利技术公开了一种电池内阻及容量的快速筛选方法，包括如下步骤：选取N个容量未知的电池单体进行并联均衡以获得相同的初始电压，并选取M个电池单体由t1时刻开始串联快速恒流充电至t2时刻结束，记t1‑、t1+、t2‑及t2+时刻各电池单体的电压，随着充电停止且时间增加记t3时刻各电池单体的电压为初始稳定电压；再选取M个电池单体重复上述步骤至N个电池单体均获得t1至t3时刻之间的电压；通过欧姆定律来获得各电池单体的内阻；对同一并联批次的各电池单体t1至t2时刻之间的电压进行积分，则同一并联批次的N个电池单体将获得N个相应的积分值S，将积分值S[Smin,Smax]进行x等分，第i小区间为[Smin+(i‑1)(Smax‑Smin)/x，Smin+i(Smax‑Smin)/x]从而获得每个电池小组内的电池单体的容量。

A fast screening method for battery internal resistance and capacity

The invention discloses a fast screening method for battery internal resistance and capacity, which comprises the following steps: selecting N unknown cell monomers for parallel equalization to obtain the same initial voltage, and selecting M cell monomers from T1 time to start fast constant current charging in series until T2 time to end, and recording T1 T1 +, T2 and T2 + time The voltage of each cell is recorded as the initial stable voltage at the time of T3 when the charge stops and the time increases; then M cells are selected to repeat the above steps to N cells to obtain the voltage between T1 and t3; the internal resistance of each cell is obtained by Ohm's law; for the same parallel batch. When the voltages of each cell from T 1 to T2 are integrated, the N cells in the same parallel batch will get N corresponding integral values S, and the integral values S [Smin, Smax] will be divided into equal parts x, and the capacity of each cell will be obtained by the integration values S [Smin, Smax] [Smax] (i_1) (Smax_Smin)/x, Smin+i (Smax_Smin)/x]. .

【技术实现步骤摘要】
一种电池内阻及容量的快速筛选方法
本专利技术属于电池筛选领域，具体涉及一种电池内阻及容量的快速筛选方法。
技术介绍
近年来随着一些发展中国家对工业化的不断深入推进，人类所面临的环境和能源问题的日益突出，各国政府为了抢占未来新能源市场均推出了一系列的发展政策。特别是汽车行业，各国都开始大力发展新能源汽车，这其中又以纯电动汽车和插电式电动汽车为主。而无论纯电动汽车和插电式电动汽车都含有大量的电池组来作为汽车的动力源。电池在加工制造的过程中不可避免的产生一些差异，如受原材料及加工工艺的影响而造成的电池之间的差异。电池在循环使用过程中，由于其使用环境、循环次数的不同更进一步加深了电池的不一致性。电池的不一致性主要体现在容量、内阻、自放电等方面，在电池的实际使用过程中，往往是要进行串并联的，而串联电路往往会因为电池组的不一致性出现短板效应，比如在串联电池组放电过程中，当容量最低的电池单体的容量会最先放完，此时电池组将停止放电，而此时其他容量较高电池单体内的电量还未完全放出，如果继续进行放电将对容量较低的电池单体造成不可逆的伤害。在充电过程也发生着相似的短板效应。因此为解决上述问题，在将电池组进行串并联使用之前应先对其进行一致性筛选，即将容量、内阻、自放电等参数一致的电池筛选出来，组成串并联电路使用，从而降低电池短板效应对整个电池组的影响。在电池筛选中又以电池的容量和自放电两个参数筛选比较困难，因为容量测试和自放电的测试要耗费大量的时间。因此需要提出一种电池内阻、容量快速筛选方法，可以有效的提高电池内阻、容量的筛选速度。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种电池内阻及容量的快速筛选方法。本专利技术提供了一种电池内阻及容量的快速筛选方法，用于对容量未知的电池单体进行快速筛选，具有这样的特征，包括如下步骤：步骤1，选取N个容量未知的电池单体进行并联均衡，从而获得相同的初始电压U0；步骤2，从N个均衡后的电池单体中选取M个电池单体作为一个电池小组，将M个电池单体进行串联快速恒流充电，M＜N，由t1时刻开始充电至t2时刻结束，记t1-时刻及t1+时刻各电池单体的电压分别为U1-及U1+且U1-＝U0，t2-时刻及t2+时刻各电池单体电压分别为U2-及U2+，随着充电的停止且时间的增加，各电池单体的电压缓慢下降且逐渐趋于稳定，记t3时刻各电池单体的电压为初始稳定电压U3，则t3时刻各电池单体电压U3-＝U3+，记录t1时刻至t3时刻之间各电池单体的电压值；步骤3，从N个均衡后的电池单体中再选取M个电池单体作为一个电池小组，且在相同条件下重复步骤2，直至N个电池单体均获得t1时刻至t3时刻之间的电压值；步骤4，通过欧姆定律R＝ΔU/ΔI0来获得各电池单体的内阻，即R＝(U2+-U2-)/I0；步骤5，对同一并联批次的各电池单体t1时刻至t2时刻之间的电压进行积分，则同一并联批次的N个电池单体将获得N个相应的积分值S，将N个电池单体的积分值S[Smin,Smax]进行x等分，第i小区间为[Smin+(i-1)(Smax-Smin)/x，Smin+i(Smax-Smin)/x]；步骤6，基于预定的测试计算方法对每个电池小组进行容量测试及容量计算，从而依次获得每个电池小组的电池单体的容量在本专利技术提供的电池内阻及容量的快速筛选方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤2中，t2-t1<15min。在本专利技术提供的电池内阻及容量的快速筛选方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤6包括如下子步骤：从第i个小区间中抽取1个电池单体进行容量测试从而获得该电池单体的标准容量Ci，第i个小区间内的各个电池单体的容量均由Ci表示。在本专利技术提供的电池内阻及容量的快速筛选方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤6包括如下子步骤：步骤6-1，从每个小区间内等距抽取F个电池单体进行容量测试从而获得各个抽出的电池单体的标准容量Ci；步骤6-2，采用步骤6-1中抽出的电池单体的标准容量Ci进行拟合，获得积分值S与容量的关系式C＝f(S)；步骤6-3，采用上述拟合后获得的关系式C＝f(S)，将各小区间内容量未知的电池单体的积分值S代入关系式C＝f(S)从而依次计算各个电池单体的容量，其中，Ci表示第i个电池小组中的各个电池单体的容量。在本专利技术提供的电池内阻及容量的快速筛选方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤6包括如下子步骤：步骤6-1，从每个小区间内等距抽取F个电池单体进行容量测试从而获得各个抽出的电池单体的标准容量CiF；步骤6-2，将F个电池单体容量CiF的均值y作为每个小区间内的其余各个电池单体的容量，其中，CiF表示第i个电池小组中的第F个电池单体的容量。在本专利技术提供的电池内阻及容量的快速筛选方法中，还可以具有这样的特征：其中，步骤6包括如下子步骤：步骤6-1，从每个小区间内等距抽取F个电池单体进行容量测试从而获得各个抽出的电池单体的标准容量CiF；步骤6-2，通过对F个容量已知的电池单体进行插值从而来获得每个小区间中的其余电池单体的容量，其中，CiF表示第i个电池小组中的第F个电池单体的容量。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的电池内阻及容量的快速筛选方法的电池根据充放电过程中电压的积分值将大量的电池单体进行分组，然后在小区间内通过部分电池单体的容量测试，从而获取整体电池单体的容量，可以在保证精度的情况下有效的减少整体容量获取时所使用的时间；而且可以利用停止恒流充放电结束时刻各电池单体的电压及电流的变化获得各电池的内阻。另外，本专利技术的电池内阻及容量的快速筛选方法对电池单体快速筛选的设计及其它电池参数筛选具有重要的参考价值。附图说明图1是本专利技术的实施例中的电池单体充电过程中电压变化曲线示意图；图2是本专利技术的实施例中的电池单体充电过程中电流变化示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段与功效易于明白了解，以下结合实施例及附图对本专利技术作具体阐述。本专利技术提供了一种电池内阻及容量的快速筛选方法，用于对容量未知的电池单体进行快速筛选，包括如下步骤：步骤1，选取N个容量未知的电池单体进行并联均衡，从而获得相同的初始电压U0。步骤2，从N个均衡后的电池单体中选取M个电池单体作为一个电池小组，将M个电池单体进行串联快速恒流充电，M＜N，由t1时刻开始充电至t2时刻结束，记t1-时刻及t1+时刻各电池单体的电压分别为U1-及U1+且U1-＝U0，t2-时刻及t2+时刻各电池单体电压分别为U2-及U2+，随着充电的停止且时间的增加，各电池单体的电压缓慢下降且逐渐趋于稳定，记t3时刻各电池单体的电压为初始稳定电压U3，则t3时刻各电池单体电压U3-＝U3+，记录t1时刻至t3时刻之间各电池单体的电压值。其中，步骤2中，t2-t1<15min，t1-时刻流过各电池单体的电流为0，t1+时刻流过各电池单体的电流为I0，U1-为t1-时刻各电池单体电压，U1+为t1+时刻各电池单体电压，t2-时刻流过各电池单体的电流为I0，t2+时刻流过各电池单体的电流为0，U2-为t2-时刻各电池单体电压，U2+为t2+时刻各电池单体电压。步骤3，从N个均衡后的电池单体中再选取M个电池单体作为一个电池小组，且在相同条件下重复步骤2，直本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池内阻及容量的快速筛选方法，用于对容量未知的电池单体进行快速筛选，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，选取N个容量未知的所述电池单体进行并联均衡，从而获得相同的初始电压U0；步骤2，从N个均衡后的所述电池单体中选取M个所述电池单体作为一个电池小组，将M个所述电池单体进行串联快速恒流充电，M＜N，由t1时刻开始充电至t2时刻结束，记t1‑时刻及t1+时刻各所述电池单体的电压分别为U1‑及U1+且U1‑＝U0，t2‑时刻及t2+时刻各所述电池单体电压分别为U2‑及U2+，随着充电的停止且时间的增加，各所述电池单体的电压缓慢下降且逐渐趋于稳定，记t3时刻各所述电池单体的电压为初始稳定电压U3，则t3时刻各所述电池单体电压U3‑＝U3+，记录t1时刻至t3时刻之间各所述电池单体的电压值；步骤3，从N个均衡后的所述电池单体中再选取M个所述电池单体作为一个电池小组，且在相同条件下重复步骤2，直至N个所述电池单体均获得t1时刻至t3时刻之间的电压值；步骤4，通过欧姆定律R＝ΔU/ΔI0来获得各所述电池单体的内阻，即R＝(U2+‑U2‑)/I0；步骤5，对同一并联批次的各所述电池单体t1时刻至t2时刻之间的电压进行积分，则同一并联批次的N个所述电池单体将获得N个相应的积分值S，将所述N个电池单体的积分值S[Smin,Smax]进行x等分，第i小区间为[Smin+(i‑1)(Smax‑Smin)/x，Smin+i(Smax‑Smin)/x]；步骤6，基于预定的测试计算方法对每个所述电池小组进行容量测试及容量计算，从而依次获得每个所述电池小组的所述电池单体的容量。...

【技术特征摘要】
1.一种电池内阻及容量的快速筛选方法，用于对容量未知的电池单体进行快速筛选，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，选取N个容量未知的所述电池单体进行并联均衡，从而获得相同的初始电压U0；步骤2，从N个均衡后的所述电池单体中选取M个所述电池单体作为一个电池小组，将M个所述电池单体进行串联快速恒流充电，M＜N，由t1时刻开始充电至t2时刻结束，记t1-时刻及t1+时刻各所述电池单体的电压分别为U1-及U1+且U1-＝U0，t2-时刻及t2+时刻各所述电池单体电压分别为U2-及U2+，随着充电的停止且时间的增加，各所述电池单体的电压缓慢下降且逐渐趋于稳定，记t3时刻各所述电池单体的电压为初始稳定电压U3，则t3时刻各所述电池单体电压U3-＝U3+，记录t1时刻至t3时刻之间各所述电池单体的电压值；步骤3，从N个均衡后的所述电池单体中再选取M个所述电池单体作为一个电池小组，且在相同条件下重复步骤2，直至N个所述电池单体均获得t1时刻至t3时刻之间的电压值；步骤4，通过欧姆定律R＝ΔU/ΔI0来获得各所述电池单体的内阻，即R＝(U2+-U2-)/I0；步骤5，对同一并联批次的各所述电池单体t1时刻至t2时刻之间的电压进行积分，则同一并联批次的N个所述电池单体将获得N个相应的积分值S，将所述N个电池单体的积分值S[Smin,Smax]进行x等分，第i小区间为[Smin+(i-1)(Smax-Smin)/x，Smin+i(Smax-Smin)/x]；步骤6，基于预定的测试计算方法对每个所述电池小组进行容量测试及容量计算，从而依次获得每个所述电池小组的所述电池单体的容量。2.根据权利要求1所述的电池内阻及容量的快速筛选方法，其特征在于：其中，所述步骤2中，t2-t1<15min。3.根据权利要求1所述的电池...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑岳久，乔冬冬，来鑫，周龙，高文凯，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31