电池电压测定方法、装置、介质及车辆制造方法及图纸

技术编号:33641105 阅读:12 留言:0更新日期:2022-06-02 20:16
本公开涉及一种电池电压测定方法、装置、介质及车辆,包括:确定电池中所输入的交变电流的电流频率和电流峰值;同时采集电池中的瞬时电流值和瞬时电压值;根据电流频率和目标关系函数确定目标相位差;根据电池瞬时电流值、电流频率、电流峰值、电池瞬时电压值和目标相位差确定电压波形的电压峰值,并将电压峰值作为测定电压。解决了目前对电池电压进行测量电路或者芯片采样频率不高,无法满足高频交流工况中的电压采样需求的问题,并且无需对现有的硬件结构进行改动,降低了高频交流工况中的电压测定成本。压测定成本。压测定成本。

【技术实现步骤摘要】
电池电压测定方法、装置、介质及车辆


[0001]本公开涉及电池领域,具体地,涉及一种电池电压测定方法、装置、介质及车辆。

技术介绍

[0002]随着电动汽车越来越普及,电动汽车使用的场景也变得更加广泛,同样的锂电池为代表的动力电池的弊端也更多地被大众所熟知。其中温度对于锂电池有着重要影响,过低的温度不仅会导致锂电池性能下降,无法正常工作,低温下充电还会导致负极析锂现象的发生,引起电池容量快速衰减,极端情况下甚至会引起正负极断路。因此为了让锂电池在低温环境下可以正常工作,需要为锂电池配备加热装置,以提升锂电池的温度。
[0003]一般常用的为电池进行内部加热方式为自加热,例如交流电加热。交流电加热是通过在电池两端施加一个交流电,利用锂电池的内部阻抗实现为电池加热,由于交流电的方向始终在快速变化,从而避免了直流电大电流的放电加热过程造成的电池容量的衰减。在交流加热过程中,频率越快,电流幅值越大,电池端电压的波动范围和变化速度也就越快,为了保证电池端电压始终处于安全的范围内,就需要可靠的电压采样电路或采样策略来保证交流加热过程中对电池端电压的准确监测,保证电池不会处于过充/过放的状态下,从而避免电池出现析锂等安全风险。
[0004]但是,现有的采样电路或采样芯片,其本身的采样频率都不高,一般只有几百赫兹,仅适用于一般的直流充/放电,或低频交流工况下的电池电压检测,但一般交流自加热方法中的电流频率往往达到千赫兹级别或者更高,现有的采样方法就无法满足在高频交流工况的电压采样需求。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是提供一种电池电压测定方法、装置、介质及车辆,用于解决目前对电池电压进行测量电路或者芯片采样频率不高,无法满足高频交流工况中的电压采样需求的问题,并且无需对现有的硬件结构进行改动,降低高频交流工况中的电压测定成本。。
[0006]为了实现上述目的,本公开提供一种电池电压测定方法,所述方法包括:
[0007]确定电池中所输入的交变电流的电流频率和电流峰值;
[0008]同时采集所述电池中的瞬时电流值和瞬时电压值;
[0009]根据所述电流频率和目标关系函数确定目标相位差,所述目标相位差为所述电池中所输入的所述交变电流的电流波形与所述电池中所产生的电压波形之间的相位差,所述目标关系函数为预先设置好的表示所述电流频率与所述目标相位差之间的对应关系的关系函数;
[0010]根据所述电池瞬时电流值、所述电流频率、所述电流峰值、所述电池瞬时电压值和所述目标相位差确定所述电压波形的电压峰值,并将所述电压峰值作为测定电压。
[0011]可选地,所述方法还包括:
[0012]获取所述电池的电池规格,所述电池规格中至少包括电池材料;
[0013]确定与所述电池规格对应的关系函数作为所述目标关系函数。
[0014]可选地,所述电池中所输入的所述交变电流的所述电流频率大于预设频率阈值,
[0015]其中,在所述电流频率大于所述预设频率阈值的情况下,所述电池呈现感抗特性。
[0016]可选地,所述目标关系函数通过以下方法确定得到:
[0017]构建所述电池的等效电路模型;
[0018]通过对第一电池模型进行测试得到所述等效电路模型中的模型参数,其中,所述第一电池模型为与所述电池相同的,用于测试的实际电池;
[0019]根据所述模型参数构建第二电池模型,所述第二电池模型为与所述电池相同的数字仿真电池;
[0020]将不同电流频率的仿真电流波形分别输入至所述第二电池模型,得到所述第二电池模型分别对应输出的仿真电压波形,并根据每个所述仿真电流波形与其分别对应的所述仿真电压波形之间的相位差,和每个所述仿真电流波形的所述电流峰值确定所述目标关系函数。
[0021]可选地,所述等效电路模型包括第一极化电阻、第一极化电容、第二极化电阻、第二极化电容、电感电阻、电感以及欧姆内阻,
[0022]所述第一极化电阻和所述第一极化电容并联后与所述欧姆内阻串联,所述第二极化电阻与所述第二极化电容并联后也与所述欧姆内阻串联,所述电感电阻与所述电感并联后也与所述欧姆内阻串联。
[0023]可选地,对所述第一电池模型进行的测试包括:混合动力脉冲能力特性HPPC测试和电化学阻抗谱EIS测试,其中,
[0024]所述混合动力脉冲能力特性HPPC测试用于检测所述欧姆内阻、所述第一极化电阻、所述第二极化电阻、所述第一极化电容以及第二极化电容的值,所述电化学阻抗谱EIS测试用于检测所述电感的值;
[0025]所述电感电阻的值根据检测得到的所述欧姆内阻、所述第一极化电阻、所述第二极化电阻、所述第一极化电容、第二极化电容以及所述电感的值计算得到。
[0026]可选地,所述电感电阻根据以下公式计算得到:
[0027][0028]其中,R1为所述第一极化电阻,R2为所述第二极化电阻,C1为所述第一极化电容,C2为所述第二极化电容,R3为所述电感电阻,L为所述电感,R0为所述欧姆内阻,I
rms
为所述第一电池模型中的电流有效值,ΔUt为所述第一电池模型中的电压峰值,f为所述第一电池模型中的电流或电压波动频率,所述电流有效值ΔUt、电压峰值I
rms
、频率f在测试时为已知值。
[0029]可选地,根据所述电化学阻抗谱EIS测试检测得到的所述电感的值,是在所述仿真电流波形的所述电流频率处于最大值时所述电感的值。
[0030]可选地,所述方法还包括:
[0031]在所述测定电压超过所述电池对应的电压阈值范围的情况下,调整所述电池中所输入的所述交变电流的所述电流频率和/或所述电流峰值,以使所述电池电压保持在所述电压阈值范围内。
[0032]本公开还提供一种电池电压测定装置,所述装置包括:
[0033]第一确定模块,用于确定电池中所输入的交变电流的电流频率和电流峰值;
[0034]采集模块,用于同时采集所述电池中的瞬时电流值和瞬时电压值;
[0035]第二确定模块,用于根据所述电流频率和目标关系函数确定目标相位差,所述目标相位差为所述电池中所输入的所述交变电流的电流波形与所述电池中所产生的电压波形之间的相位差,所述目标关系函数为预先设置好的表示所述电流频率与所述目标相位差之间的对应关系的关系函数;
[0036]测定模块,用于根据所述电池瞬时电流值、所述电流频率、所述电流峰值、所述电池瞬时电压值和所述目标相位差确定所述电压波形的电压峰值,并将所述电压峰值作为测定电压。
[0037]本公开还提供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时实现以上所述方法的步骤。
[0038]本公开还提供一种车辆,包括以上所述的电池电压测定装置。
[0039]通过上述技术方案,预先确定该电池中的交变电流的电流频率与该目标相位差之间的对应关系,从而就能够在确定到输入该电池的交变电流的电流频率和电本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池电压测定方法,其特征在于,所述方法包括:确定电池中所输入的交变电流的电流频率和电流峰值;同时采集所述电池中的瞬时电流值和瞬时电压值;根据所述电流频率和目标关系函数确定目标相位差,所述目标相位差为所述电池中所输入的所述交变电流的电流波形与所述电池中所产生的电压波形之间的相位差,所述目标关系函数为预先设置好的表示所述电流频率与所述目标相位差之间的对应关系的关系函数;根据所述电池瞬时电流值、所述电流频率、所述电流峰值、所述电池瞬时电压值和所述目标相位差确定所述电压波形的电压峰值,并将所述电压峰值作为测定电压。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:获取所述电池的电池规格,所述电池规格中至少包括电池材料;确定与所述电池规格对应的关系函数作为所述目标关系函数。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电池中所输入的所述交变电流的所述电流频率大于预设频率阈值,其中,在所述电流频率大于所述预设频率阈值的情况下,所述电池呈现感抗特性。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标关系函数通过以下方法确定得到:构建所述电池的等效电路模型;通过对第一电池模型进行测试得到所述等效电路模型中的模型参数,其中,所述第一电池模型为与所述电池相同的,用于测试的实际电池;根据所述模型参数构建第二电池模型,所述第二电池模型为与所述电池相同的数字仿真电池;将不同电流频率的仿真电流波形分别输入至所述第二电池模型,得到所述第二电池模型分别对应输出的仿真电压波形,并根据每个所述仿真电流波形与其分别对应的所述仿真电压波形之间的相位差,和每个所述仿真电流波形的所述电流峰值确定所述目标关系函数。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述等效电路模型包括第一极化电阻、第一极化电容、第二极化电阻、第二极化电容、电感电阻、电感以及欧姆内阻,所述第一极化电阻和所述第一极化电容并联后与所述欧姆内阻串联,所述第二极化电阻与所述第二极化电容并联后也与所述欧姆内阻串联,所述电感电阻与所述电感并联后也与所述欧姆内阻串联。6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,对所述第一电池模型进行的测试包括:混合动力脉冲能力特性HPPC测试和电化学阻抗谱EIS测试,其中,所述混合动力脉冲能力特性HPPC测试用于检测所述欧姆内阻、所述第一极化...

【专利技术属性】
技术研发人员:廉玉波凌和平陈斯良苏斌
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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