【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池管理系统，涉及一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法及系统。
技术介绍
1、在当前的电池管理系统(bms)
中，尽管bms在监控电池组的电压、电流、温度以及执行电量均衡、保护电池免受过充或过放损害等方面发挥着关键作用，但普遍存在技术局限性：即现有的bms系统大多不具备直接检测电芯内阻(esr，equivalent seriesresistance)的功能。电芯内阻作为衡量电池性能的重要参数，其变化直接影响到电池的热管理、效率、一致性以及整体寿命。
2、电芯内阻的增加，根据焦耳定律(q＝i2 rt)，会直接导致电芯在工作过程中产生的热量增加，这不仅加速了电池的老化过程，还可能引发安全问题。此外，电芯内阻的不均匀增大还会破坏电池组内电芯之间的一致性，这是维持电池组高效、可靠运行的基础。传统的bms在检测到电芯电压或容量的不一致时，会启动均衡策略以尝试恢复一致性，然而，如果这种不一致性是由内阻变化引起的，单纯的电压或容量均衡可能无法从根本上解决问题，反而可能因过放电等操作进一步加剧电芯间的不一致性，形成恶性循环，最终导致整个电池系统的容量衰减加速，可用能量区间缩小，影响用户体验和系统效能。
3、鉴于电芯内阻检测的重要性及其对电池管理系统性能评估和维护的深远影响，当前市场上缺乏能够有效监测电芯内阻的技术成为制约电池技术进一步发展的瓶颈之一。因此，开发一种能够准确、实时地计算并监控电芯内阻的技术，对于提升电池组的整体性能、延长使用寿命、确保运行安全具有重要意义。
4、正是基
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中不能准确、实时地计算并监控电芯内阻的问题，提供一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法及系统。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法，包括以下步骤：
4、s1，将超级电容单体以恒定电流充电至预设的额定电压，停止充电并记录此时刻为充电结束时刻；
5、s2，在额定电压下对超级电容单体进行恒压处理，持续时间至少为预设的时间段，以确保电容内部电场稳定；
6、s3，以恒定电流从额定电压放电至预设的最低工作电压，并记录放电开始后的预设时间点时的电压值；
7、s4，根据每次放电的起始电压和预设时间点时的电压值，以及放电电流，通过公式计算得到超级电容单体的等效串联电阻。
8、所述将超级电容单体以恒定电流充电至预设的额定电压，停止充电并记录此时刻为充电结束时刻，具体为：
9、选择具备恒流功能且输出电流和电压范围与超级电容器规格相匹配的充电器；
10、将充电器的正极和负极分别与超级电容器的相应端子连接，根据超级电容器的规格设置充电电流，将预设的额定电压作为充电终止电压，然后启动充电器以恒定电流对超级电容器进行充电，同时确保电流和电压保持在设定的范围内；
11、当充电电压达到预设的额定电压时，充电器停止充电，此时记录下充电结束时刻的电压值，并断开充电器与超级电容器的连接。
12、所述在额定电压下对超级电容单体进行恒压处理，持续时间至少为预设的时间段，以确保电容内部电场稳定，具体步骤为：
13、设置恒压参数，根据超级电容器的具体规格，调整电源的输出电压至超级电容器的额定电压，并预设持续时间；
14、启动恒压处理，启动电源对超级电容器施加恒定的电压进行处理，需持续监测电流的变化情况，直至电流逐渐减小至稳定值；
15、处理结束阶段，当监测到电流稳定在低水平时，记录处理结束时刻的电流值，并断开电源与超级电容器之间的连接。
16、所述以恒定电流从额定电压放电至预设的最低工作电压，并记录放电开始后的预设时间点时的电压值，具体为：
17、确保待测超级电容器已预先充电至其额定电压；
18、参数设置，设定超级电容器的放电电流值；确定放电终止的最低工作电压；以及设定一个或多个预设时间点，用于在放电过程中记录超级电容器的电压值；
19、调整可调电流源至预设的放电电流值，并启动电流源，开始对超级电容器进行恒定电流放电；
20、监测与记录，在放电开始的同时，启动计时器开始计时；持续监测电压表上的电压值，并在达到每个预设时间点时，记录此时的电压值；继续放电过程，直至超级电容器的电压降至预设的最低工作电压。
21、所述公式为：
22、
23、其中，ur为放电起始电压，ui第i次放电预设时间点时的电压值，i为放电电流。
24、所述s1-s3需重复至少三次，以提高测试数据的准确性和可靠性。
25、采用100a的恒定电流对超级电容单体进行充电，直至其电压达到2.7v时停止充电；
26、在电压维持在2.7v的条件下，对超级电容单体进行恒压处理，持续时间至少为2min，以确保电容内部电场达到稳定状态；
27、以100a的恒定电流从2.7v开始放电，直至电压降低至1.5v时停止放电。
28、采用50a的恒定电流对超级电容单体进行充电，直至其电压达到2.7v时停止充电；
29、在电压维持在2.7v的条件下，对超级电容单体进行恒压处理，持续时间至少为2min，以确保电容内部电场达到稳定状态；
30、以50a的恒定电流从2.7v开始放电，直至电压降低至1.5v时停止放电。
31、一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定系统，包括以下模块：
32、充电模块，用于将超级电容单体以恒定电流充电至预设的额定电压，并在达到额定电压时停止充电，记录此时刻为充电结束时刻；
33、恒压处理模块，用于在额定电压下对充电后的超级电容单体进行恒压处理，持续时间至少为预设的时间段，以确保电容内部电场稳定；
34、放电模块，用于以恒定电流从额定电压开始放电至预设的最低工作电压，并在放电开始后的预设时间点记录此时的电压值；
35、计算模块，用于根据放电模块的起始电压、预设时间点时的电压值以及放电电流，通过预设公式计算得到超级电容单体的等效串联电阻。
36、所述系统还包括存储模块，用于存储每次充电、恒压处理、放电过程中的数据以及计算得到的等效串联电阻值。
37、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
38、本专利技术中的一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法，通过采用恒定电流充电和放电，以及恒压处理步骤，确保了测量过程中电容内部电场的稳定性，从而提高了esr值的测量精度，有助于设计者更准确地了解电芯的性能状态。
39、能够测量模组中每一颗电芯的esr值本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定方法，其特征在于，所述将超级电容单体以恒定电流充电至预设的额定电压，停止充电并记录此时刻为充电结束时刻，具体为：
3.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定方法，其特征在于，所述在额定电压下对超级电容单体进行恒压处理，持续时间至少为预设的时间段，以确保电容内部电场稳定，具体步骤为：
4.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定方法，其特征在于，所述以恒定电流从额定电压放电至预设的最低工作电压，并记录放电开始后的预设时间点时的电压值，具体为：
5.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定方法，其特征在于，所述公式为：
6.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定方法，其特征在于，所述S1-S3需重复至少三次，以提高测试数据的准确性和可靠性。
7.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确
8.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定方法，其特征在于，采用50A的恒定电流对超级电容单体进行充电，直至其电压达到2.7V时停止充电；
9.一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定系统，其特征在于，包括以下模块：
10.如权利要求9所述的一种适用于超级电容模组的单电芯ESR确定系统，其特征在于，所述系统还包括存储模块，用于存储每次充电、恒压处理、放电过程中的数据以及计算得到的等效串联电阻值。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法，其特征在于，所述将超级电容单体以恒定电流充电至预设的额定电压，停止充电并记录此时刻为充电结束时刻，具体为：
3.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法，其特征在于，所述在额定电压下对超级电容单体进行恒压处理，持续时间至少为预设的时间段，以确保电容内部电场稳定，具体步骤为：
4.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法，其特征在于，所述以恒定电流从额定电压放电至预设的最低工作电压，并记录放电开始后的预设时间点时的电压值，具体为：
5.如权利要求1所述的一种适用于超级电容模组的单电芯esr确定方法，其特征在于，所述公式为：
【专利技术属性】
技术研发人员：太路坤，张俊峰，杨国庆，李卫东，
申请(专利权)人：深圳市今朝时代股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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