【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池控制，尤其是涉及一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法和系统。
技术介绍
1、对于目前广泛应用的以石墨为负极的锂离子电池而言，在快速充电时容易发生析锂。析锂会导致电池容量下降，加速电池的寿命衰减，而且可能带来热失控等安全隐患。因此，在锂离子电池快速充电过程中原位在线检测析锂非常具有应用价值。
2、目前常规的析锂检测方法(材料表征法、负极电位法、弛豫电压法等)具有各种限制，难以同时满足在线、能应用在车载电池管理系统中的实际需求。
3、基于阻抗进行析锂在线检测在原理上具有可行性，但是传统的线性电化学阻抗谱因为进行了线性近似，忽略了高频非线性响应中蕴含的信息。与常用的线性电化学阻抗谱相比，非线性频率响应分析不局限于线性频率响应的分析，可以对高次谐波中蕴含的信息进行分析，并且不要求锂离子电池处于平衡状态。
4、在冬季气温较低时，动力电池的低温性能较差，低温条件下充电容易导致析锂。电池交流激励加热作为一种具有潜力的动力电池加热方式，可以在交流激励条件下得到非线性频率响应，对其高次谐波进行分析可以得到更丰富的锂离子电池动力学信息，由此提出抑制析锂副反应的电池低温加热策略，以析锂判据作为交流电流的波形、频率和幅值的选取条件，可以实现最优秀的加热效果。
5、对此，公开号为cn112703125a的专利技术公开了一种锂电池的析锂检测方法及装置，方法包括：根据锂电池的电池健康状态soh、锂电池的温度，以及锂电池的soh和锂电池的温度与目标参数的对应关系，确定锂电池对应的目标参数；将
6、现有方案需要根据锂电池的多个状态参数，如充电电流、电压、温度、soh等判断锂电池是否发生析锂，诊断过程参数获取量大且繁琐。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在诊断过程参数获取量大且繁琐的缺陷而提供一种适用于低温交流加热过程和快速充电过程的基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法和系统。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，包括以下步骤：
4、获取待测电池，对待测电池施加一个正弦电流输入信号，获取正弦电压输出信号，并将该正弦电压输出信号从时域转换到频域；在频域上的正弦电压输出信号基频f1的倍数频率处，获取高次谐波响应振幅y2与y3；
5、在高次谐波响应振幅y2与y3的曲线中选取第一特征频率与第二特征频率，将曲线划分为第一特征频率域、第二特征频率域与第三特征频率域，所述第一特征频率为高次谐波响应振幅y3处于局部最小值时对应的频率，所述第二特征频率根据高次谐波响应振幅y2和y3幅值波动变化范围较小的区域设置；
6、在第二特征频率域中选取频率值f，以频率值f的正弦输入信号施加于待测电池，以预设周期采集并计算高次谐波响应振幅y3与y2的比值，从而构建比值预测模型，得到下一次测量的比值预测值，根据该比值预测值与实际采集值的差值判断是否大于预设的析锂阈值，若大于，则判断发生析锂。
7、进一步地，通过快速傅里叶变换将正弦电压输出信号从时域转换到频域。
8、进一步地，所述第二特征频率大于第一特征频率。
9、进一步地，所述第一特征频率域为曲线中小于第一特征频率的范围，所述第二特征频率域为曲线中大于第一特征频率且小于第二特征频率的范围，所述第三特征频率域为曲线中大于第二特征频率的范围。
10、进一步地，所述第二特征频率的选取依据是：高次谐波响应振幅y2和y3在大于第二特征频率的范围的幅值波动变化对应的斜率均小于预设的斜率阈值。
11、进一步地，在低温交流加热过程或者快速充电过程中，将频率值f的正弦输入信号施加于待测电池。
12、进一步地，所述比值预测模型的构建过程包括：
13、以周期t实时采集并计算高次谐波响应振幅y3与y2的比值y*＝y3/y2；
14、将每次采集与计算的结果组成数据集
15、基于数据集对y*随时间的变化趋势进行拟合，得到y*随时间的变化趋势模型，即比值预测模型。
16、进一步地，所述析锂的判断过程包括：
17、基于所述比值预测模型预测下一次测量计算值在第n+1个周期测量并计算的值，计算与的差值若差值大于阈值δy*，则判断发生了析锂；否则，判断未发生析锂。
18、进一步地，所述方法还包括：随着周期数递增，重复执行析锂判断过程，以完成析锂诊断。
19、本专利技术还提供一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断系统，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，处理器调用所述计算机程序执行如上所述的方法的步骤。
20、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
21、本方案通过提取待测电池基频倍数频率处的高次谐波响应振幅，根据振幅变化，确定与析锂反应相关的特征频率域，从而选取频率值，对待测电池进行测试，根据采集和计算的两个高次谐波响应振幅的比值进行比值预测，根据预测结果和实际值的差值，可以判断电池是否发生析锂，实现析锂诊断，该方案适用于低温交流加热过程和快速充电过程，后续实时析锂诊断过程方便，准确率高，具有很高的应用价值。
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1.一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，通过快速傅里叶变换将正弦电压输出信号从时域转换到频域。
3.根据权利要求1所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，所述第二特征频率大于第一特征频率。
4.根据权利要求3所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，所述第一特征频率域为曲线中小于第一特征频率的范围，所述第二特征频率域为曲线中大于第一特征频率且小于第二特征频率的范围，所述第三特征频率域为曲线中大于第二特征频率的范围。
5.根据权利要求1所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，所述第二特征频率的选取依据是：高次谐波响应振幅Y2和Y3在大于第二特征频率的范围的幅值波动变化对应的斜率均小于预设的斜率阈值。
6.根据权利要求1所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，在低温交流加热过程或者快速充电过程中，将频率值f的正弦输入信号施加于待测电池。<...
【技术特征摘要】
1.一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，通过快速傅里叶变换将正弦电压输出信号从时域转换到频域。
3.根据权利要求1所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，所述第二特征频率大于第一特征频率。
4.根据权利要求3所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，所述第一特征频率域为曲线中小于第一特征频率的范围，所述第二特征频率域为曲线中大于第一特征频率且小于第二特征频率的范围，所述第三特征频率域为曲线中大于第二特征频率的范围。
5.根据权利要求1所述的一种基于交流谐波的锂离子电池析锂诊断方法，其特征在于，所述第二特征频率的选取依据是：高次谐波响应振幅y2和y3在大于第二特征频率的范围的幅值波动变化对...
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