一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法技术

本发明专利技术公开了一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法，包括：

【技术实现步骤摘要】
一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法


[0001]本专利技术涉及电池内阻检测的
，特别涉及一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法
。

技术介绍

[0002]由于电池制造过程中工艺存在差别，导致即使同一批次电池也会存在单体之间的容量
、
内阻和自放电差异
。
又由于后续的使用工作环境比如单体间温度
、
单体间压力等方面存在差异使得单体间的不一致性进一步增大
。
在单体不一致性的作用下，电池组的循环寿命
、
续航里程以及安全性都有一定程度的下降，最终导致电池组的性能总是低于电池组中性能最差的单体
。
[0003]在电池串联时各单体电流相同，不一致性主要表现为单体电压的不一致，即因为容量等差异，在相同电流下拥有不同的荷电状态，如果不加以控制，会造成某个单体电池存在过充或过放风险
。
对于串联电池由于总电流以及每个单体的电压都将被监测，单体信息可知，目前已经有了大量的研究以及成熟的均衡方法
。
在电池并联时单体端电压相同，不一致性主要表现为电流的不一致，即因为内阻等差异，并联电池的各支路电流会出现不完全相等的情况
。
如果不能检测出并联电池的不一致性并及时进行调整，会影响电池组的对外输出效果，在长期的不均衡充放电工况下，还会加速电池老化影响寿命与安全性
。
如果可以检测每条并联支路的电流分布情况，可以直接通过电流反推出内阻情况，但由于并联支路众多，在每条支路布置电流传感器会增加电池包体积与成本，所以实际应用中难以实现
。
对于并联电池组，由于其内部实时信息不可知，一般当作整体处理，因此关于并联电池一致性的相关研究也多围绕并联电池组整体的老化与寿命展开
。
而在支路电流未知的情况下，对并联电池单体之间的一致性进行判断，目前研究较少
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本专利技术的目的是提供一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法，在不额外增加传感器的前提下，简单高效的对电池包内并联电池组一致性进行判断，筛选出内阻一致性较差的并联电池组
。
为了实现根据本专利技术的上述目的和其他优点，提供了一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法，包括：
[0005]S1、
对先并后串构型电池包进行特定电流充电；
[0006]S2、
将电池包进行特定电流放电，记录放电结束后电池包内各个并联电池组端电压；
[0007]S3、
进行对比各个并联电池组端电压弛豫曲线，根据弛豫电压恢复速度判断并联电池内阻一致性；当弛豫电压恢复速度慢，则电池内阻一致性差；当弛豫电压恢复速度快，则电池内阻一致性好
。
[0008]优选的，步骤
S1
中特定电流充电至高
SOC
区间，且使用电池包标准充电电流充电至
电池包的
100
％
≥SOC≥90
％
。
[0009]优选的，步骤
S2
中特定电流放电至合适
SOC
区间，且使用
1C
倍率电流使电池包放电至
70
％
≥SOC≥60
％并静置，通过电池包内各个并联电池组所配备的原有电压传感器进行记录各个并联电池组端电压恢复情况
。
不需要额外增加外部传感器
。
[0010]优选的，步骤
S3
中并联电池组内阻一致性可以用并联支路阻值标准差来定义，公式为：
[0011][0012]式中，
S
为支路阻值标准差，
n
为并联支路数目，
R
i
代表支路阻值，
μ
代表各支路阻值均值，并联支路阻值标准差越大，代表各支路阻值
、
电流越分散，并联电池组内阻一致性越差
。
[0013]优选的，步骤
S3
中判断弛豫电压恢复速度的具体措施为：取最佳电压观测区间作为端电压恢复速度对比区间，对比不同并联电池组在这一电压区间内恢复所消耗的时间，从而反应出不同并联电池组电压弛豫曲线恢复速度
。
假设并联电池组放电至相应
SOC
值后，端电压稳定值为
Uend。
根据相应电池的特性在
95
％
U
end
～
99.5
％
U
end
范围内选取最佳电压观测区间
。
当
U<95
％
U
end
时，端电压
U
处于急剧变化中，对比精度差；当
U>99.5
％ U
end
时，端电压恢复速度较慢，耗时较长
。
并联电池组端电压稳定值
U
end
可以近似使用单体电池相应
SOC
值下开路电压数据替代以简化步骤
。
[0014]本专利技术与现有技术相比，其有益效果是：不需要额外增加测量设备，仅需要对总电流和并联电池端电压进行监测即可判断并联电池组一致性
。
简单高效，仅需要一次充电与放电过程，即可通过对比放电之后的端电压弛豫曲线恢复速度对先并后串构型电池包内多个并联电池组进行一致性筛选
。
附图说明
[0015]图1为根据本专利技术的基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法的流程图；
[0016]图2为根据本专利技术的基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法的先并后串构型电池包示意图；
[0017]图3为根据本专利技术的基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法的人为模拟不同一致性并联电池组示意图；
[0018]图4为根据本专利技术的基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法的构建的先并后串构型实验电池包示意图；
[0019]图5为根据本专利技术的基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法的4个并联电池组停止放电后端电压弛豫曲线对比图
。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0021]参照图1‑5，一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法，包括：
S1、
对先并后串构型电池包进行特定电流充电；串联的各并联电池组应在充放电过程中有着相本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
对先并后串构型电池包进行特定电流充电；
S2、
将电池包进行特定电流放电，记录放电结束后电池包内各个并联电池组端电压；
S3、
进行对比各个并联电池组端电压弛豫曲线，根据弛豫电压恢复速度判断并联电池内阻一致性；当弛豫电压恢复速度慢，则电池内阻一致性差；当弛豫电压恢复速度快，则电池内阻一致性好
。2.
如权利要求1所述的一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法，其特征在于，步骤
S1
中特定电流充电至高
SOC
区间，且使用电池包标准充电电流充电至电池包的
100
％
≥SOC≥90
％
。3.
如权利要求2所述的一种基于电压弛豫特征的并联电池内阻一致性识别方法，其特征在于，步骤
S2
中特定电流放电至合适
SOC
区间，且使用
1C
倍率电流使电池包...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑岳久，王树茂，包文康，陈超强，张学，吴震轩，孙跃东，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：