测量锂电池内部温度的方法、装置、设备和可读存储介质制造方法及图纸

本申请的实施例提供了测量锂电池内部温度的方法、装置、设备和计算机可读存储介质。所述方法包括对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数；对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得到锂电池的内部温度。以此方式，在简化了计算流程的同时提升了估计精度。能够在电池稳定工作状态下及时发现温度异常情况，避免安全事故。避免安全事故。避免安全事故。

【技术实现步骤摘要】
测量锂电池内部温度的方法、装置、设备和可读存储介质


[0001]本申请的实施例涉及电池测温领域，尤其涉及测量锂电池内部温度的方法、装置、设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]锂电池由于具有能量密度高、循环寿命好、没有记忆效应等一系列优点，被广泛应用于新能源汽车、储能站、各类电子设备中。
[0003]其中，三元锂电池作为一种新型的锂离子动力电池，相较于磷酸铁锂锂离子电池有着较高的能量密度，在很多领域被广泛应用。但是三元锂离子电池安全性能较差，对于温度变化敏感，高温时电极材料会发生分解，容易诱发安全事故。
[0004]温度不仅会影响锂电池的材料活性与充放电性能，温度改变后动力电池的最大可用容量也会随之变化，会给动力电池的荷电状态(state of charge，SOC)和健康状态(state of health，SOH)的在线估计引入误差，甚至导致电池管理系统(battery management system，BMS)算法的不收敛，危及使用者的人身安全。而除了工作环境温度的升高会使得动力电池升温外，工作过程中输出电流的变化也会导致动力电池的升温，并且电池组内的锂电池不一致性导致的过充过放也会引起电池温度的升高。
[0005]传统的电池温度监测是通过安装在锂电池表面的热电偶来实现，预估精度较低，而且无法在锂电池温度快速变化时给予及时的响应。
[0006]因此，实时在线估计锂电池的工作温度尤为重要。

技术实现思路

[0007]根据本申请的实施例，提供了一种测量锂电池内部温度的方案。
[0008]在本申请的第一方面，提供了一种测量锂电池内部温度的方法。该方法包括：
[0009]获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗；
[0010]对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数；
[0011]对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得到锂电池的内部温度。
[0012]进一步地，所述获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗，包括：
[0013]通过在锂电池两端施加的宽频带的小幅值扰动信号，获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗。
[0014]进一步地，所述对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数包括：
[0015]通过非线性最小二乘法，对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数。
[0016]进一步地，所述对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得
到锂电池的内部温度包括：
[0017]对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得到所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数的函数关系式；
[0018]将所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数代入所述函数关系式，得到锂电池的内部温度。
[0019]在本申请的第二方面，提供了一种测量锂电池内部温度的装置。该装置包括：
[0020]获取模块，用于获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗；
[0021]第一计算模块，用于对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数；
[0022]第二计算模块，用于对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得到锂电池的内部温度。
[0023]在本申请的第三方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述的方法。
[0024]在本申请的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如根据本申请的第一方面的方法。
[0025]本申请实施例提供的测量锂电池内部温度的方法，通过获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗；对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数；对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得到锂电池的内部温度，实现了锂电池内部温度的精准测量。
[0026]应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本申请的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本申请的范围。本申请的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
[0027]结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
[0028]图1为根据本申请的实施例的测量锂电池内部温度的方法的流程图；
[0029]图2为根据本申请的实施例的测量锂电池内部温度的装置的方框图；
[0030]图3为适于用来实现本申请实施例的终端设备或服务器的结构示意图。
具体实施方式
[0031]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0032]另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0033]图1示出了根据本公开实施例的测量锂电池内部温度的方法的流程图。
[0034]所述方法包括：
[0035]S110，获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗。
[0036]其中，锂电池内部的虚部阻抗，通过在锂电池两端施加的宽频带的小幅值扰动信号获取。
[0037]经大量实验可知，在5～55℃范围内，频率为10～1000Hz时，电池的SOC与SOH对于虚部阻抗谱的影响可以忽略。
[0038]在本公开中，为探究温度范围内的规律，对电池进行了一系列不同温度下的EIS测试(温度为5、15、25、35、45、55℃)。
[0039]在频率低于1kHz时，阻抗谱的虚部与温度呈现出明显的关系，即，随着温度的降低，阻抗谱的虚部值逐渐增大。因此，为预测电池的内部温度，激励频率选择的范围为10～1000Hz。同时中频区表征锂离子在电极活性材料表面的SEI膜中的扩散迁移过程，中低频区表征电荷传递过程。
[0040]因此，为准确预估电池内部温度，在本公开中，优选地分别取频率10、100Hz的阻抗虚部进行温度预测。
[0041]S120，对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数。
[0042]为了便于方案的理解，本公开中的数值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量锂电池内部温度的方法，其特征在于，包括：获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗；对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数；对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得到锂电池的内部温度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗，包括：通过在锂电池两端施加的宽频带的小幅值扰动信号，获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数包括：通过非线性最小二乘法，对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度预估函数和第二锂电池阻抗温度预估函数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得到锂电池的内部温度包括：对所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数，进行多项式拟合，得到所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数的函数关系式；将所述第一、第二锂电池阻抗温度预估函数代入所述函数关系式，得到锂电池的内部温度。5.一种测量锂电池内部温度的装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取一系列温度下锂电池内部的虚部阻抗；第一计算模块，用于对电池温度和虚部阻抗进行非线性拟合，得到第一锂电池阻抗温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明，吴险峰，王芳，
申请(专利权)人：北京索科曼正卓智能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：