锂离子电池差异温度同时进行SOC-OCV和HPPC优化测试方法及系统技术方案

本发明专利技术提供锂离子电池差异温度同时进行SOC

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法及系统


[0001]本专利技术涉及新能源测试领域，具体涉及锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法及系统。

技术介绍

[0002]各大车企越来越关注SOC
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OCV测试策略以及电池功率map图，尤其特别关注电池系统功率情况，因此越来越多的人研究SOC
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OCV测试方法和HPPC测试方法。
[0003]公布号为CN115267539A的现有专利技术专利申请文献《面向车载应用的锂电池荷电状态和温度联合估计方法》包括：基于待测锂离子电池的相关参数，建立合适的电池的电模型和热模型，并利用电池温度与电模型参数之间的依赖关系建立电
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热耦合模型，同时确定实现电池荷电状态和温度联合估计所需的模型参数；设计静态容量测试实验和HPPC实验，基于HPPC实验数据，利用带遗忘因子的递推最小二乘法辨识电模型参数，并建立电模型参数关于电池SOC和温度之间的定量关系；同时，获取类实车工况实验数据，利用粒子群优化算法辨识热模型参数；最后基于电
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热耦合模型，结合卡尔曼滤波算法，实现电池的荷电状态和温度联合估计。由该现有技术的具体实现内容可知，该现有方案利用电
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热耦合模型，根据HPPC实验数据对电池的荷电状态和温度进行评估，该现有方案对荷电状态和温度进行联合估计。以及公布号为CN114779107A的现有专利申请文献《一种考虑温度影响的锂离子电池SOC估计方法》以锂离子电池为研究对象，基于锂离子电池的等效电路模型和生热功率方程，建立的热电耦合模型，引入了温度修正环节，形成了由电到热再到电的闭环耦合。前述传统测试方法中，SOC
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OCV和HPPC测试方法均是在待测温度下调SOC，但是在低温下必然会带来低SOC下电芯容量放出不彻底，从而导致低SOC下实际测试的SOC均偏小，这就会导致低SOC下静态电压不准以及功率map和DCR map均不准确，这就不能给电池系统功率参数和SOC校准提供有利的数据支撑，进而会造成整车在实际启动/爬坡运转过程中会出现欠压和功率过大导致车熄火等意外事故发生。
[0004]综上，现有技术存在因温度变化引起锂电池测试数据不准确，导致行车安全隐患的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于如何解决现有技术中因温度变化引起锂电池测试数据不准确，导致行车安全隐患的技术问题。
[0006]本专利技术是采用以下技术方案解决上述技术问题的：锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法包括：
[0007]S1、以搁
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放
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搁
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充的方式，在预置温度下，进行不少于2次的标准循环定容操作，定义最后一次放电容量为C1，使得锂离子电池处于充满电状态；
[0008]S2、将锂离子电池放在不同待测温度下，直至电芯表面温度稳定于待测温度，分别
测量不同的待测温度下的开路电压OCV；
[0009]S3、将电池放在预置温度下，直至锂离子电池的表面温度稳定于预置温度，按照预置特定倍率，对锂离子电池进行预置百分比的恒流恒压放电；
[0010]S4、将锂离子电池置于不同的待测温度，直至锂离子电池表面温度稳定于待测温度，分别记录不同的待测温度下的开路电压OCV；
[0011]S5、在当前的荷电状态SOC下加上预置HPPC测试工部，其中，在预置高荷电状态SOC下，第一个搁置时段t2经过，将脉放的容量充回，进行脉充操作，以测得直流阻抗DCR数据；
[0012]S6、重复以上步骤直至电池放空电，以得到测试开路电压数据、直流阻抗DCR数据及混合功率脉冲特性数据，据以绘制得到SOC
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OCV曲线。
[0013]本专利技术与传统的SOC
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OCV和HPPC测试方法对比，在不同温度下同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试，合并这2种测试方法，在SOC
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OCV方法基础上加上HPPC测试工部，只需进行一次测试就能得到锂电池的SOC
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OCV放电曲线和锂电池充、放电功率map以及DCR map值。本专利技术简单易操作，通过该专利技术得到的SOC
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OCV测试数据与电池实际的SOC
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OCV数据更为接近，而且HPPC测试后得到的功率map也更符合不同SOC下的精确值，更能反映出锂电池的真实水平，这对于整车在实际启动、爬坡过程中具有的指导意义。
[0014]更重要的是，本专利技术专利通过一次测试就能得到2种不同测试项目的结果，既节省了人力，又节省了测试设备资源，同时至少缩短了一半的测试周期。
[0015]在更具体的技术方案中，步骤S5中包括：
[0016]S51、在预设温度条件下，利用预置HPPC测试工部调节荷电状态；
[0017]S52、在不同的待测温度下，对锂离子电池，分别做SOC
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OCV和HPPC优化测试；
[0018]S53、进行脉放操作，将脉放的容量充回，测得直流阻抗DCR数据。
[0019]本专利技术针对现有技术在高SOC下5C进行脉放30S，进行脉充测试会导致此脉充过程中SOC值偏差的缺陷，在脉放后将此脉放的容量充回去再进行脉充测试，提高了脉充测试后得到的功率和DCR测试结果准确性。
[0020]在更具体的技术方案中，步骤S51中，不同的荷电状态SOC包括：5％SOC、10％SOC、20％SOC、30％SOC、40％SOC、50％SOC、60％SOC、70％SOC、80％SOC、90％SOC以及95％SOC。
[0021]在更具体的技术方案中，步骤S51中，在第一温度下搁置第一时长，在第二温度下搁置第二时长，在第三温度下搁置第三时长。
[0022]在更具体的技术方案中，步骤S51中，预置HPPC测试工部包括：脉放时段t1、第一搁置时段t2、脉充时段t1、第二搁置时段t2。
[0023]在更具体的技术方案中，预设温度条件包括：预置常温条件。
[0024]在更具体的技术方案中，步骤S52中，待测温度包括：25℃、
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30℃、
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20℃、
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10℃、0℃、10℃、45℃及55℃，
[0025]在更具体的技术方案中，步骤S52中，利用温箱联控充放电设备在每个待测温度下，在不少于2个不同的荷电状态SOC下，测试获取锂离子电池的静态电压、功率以及直流阻抗DCR数据。
[0026]本专利技术通过一次测试就能得到2种不同测试项目的结果，既节省了人力，又节省了测试设备资源，同时至少缩短了一半的测试周期。使用一台温箱联控充放电设备进行测试，无需测试过程中使用不同的温箱对电池频繁上、下柜，有效减少人力、物力的投入使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法，其特征在于，所述方法包括：S1、以搁
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放
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搁
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充的方式，在预置温度下，进行不少于2次的标准循环定容操作，定义最后一次放电容量为C1，使得锂离子电池处于充满电状态；S2、将所述锂离子电池放在不同待测温度下，直至电芯表面温度稳定于所述待测温度，分别测量不同的所述待测温度下的开路电压OCV；S3、将电池放在所述预置温度下，直至所述锂离子电池的表面温度稳定于所述预置温度，按照预置特定倍率，对所述锂离子电池进行预置百分比的恒流恒压放电；S4、将所述锂离子电池置于不同的所述待测温度，直至所述锂离子电池表面温度稳定于所述待测温度，分别记录不同的所述待测温度下的所述开路电压OCV；S5、在当前的荷电状态SOC下加上预置HPPC测试工部，其中，在预置高荷电状态SOC下，所述第一个搁置时段t2经过，将脉放的容量充回，进行脉充操作，以测得直流阻抗DCR数据；S6、重复以上步骤直至电池放空电，以得到测试开路电压数据、所述直流阻抗DCR数据及混合功率脉冲特性数据，据以绘制得到SOC
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OCV曲线。2.根据权利要求1所述的锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法，其特征在于，所述步骤S5中包括：S51、在预设温度条件下，利用所述预置HPPC测试工部调节所述荷电状态；S52、在不同的所述待测温度下，对所述锂离子电池，分别做SOC
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OCV和HPPC优化测试；S53、进行脉放操作，将脉放的容量充回，测得所述直流阻抗DCR数据。3.根据权利要求2所述的锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法，其特征在于，所述步骤S51中，不同的所述荷电状态SOC包括：5％SOC、10％SOC、20％SOC、30％SOC、40％SOC、50％SOC、60％SOC、70％SOC、80％SOC、90％SOC以及95％SOC。4.根据权利要求2所述的锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法，所述步骤S51中，在第一温度下搁置第一时长，在第二温度下搁置第二时长，在第三温度下搁置第三时长。5.根据权利要求2所述的锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法，所述步骤S51中，所述预置HPPC测试工部包括：脉放时段t1、所述第一搁置时段t2、脉充时段t1、第二搁置时段t2。6.根据权利要求2所述的锂离子电池差异温度同时进行SOC
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OCV和HPPC优化测试方法，所述预设温度条件包括：预置...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱慧霞，熊辉，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：