[发明专利]一种电池健康状态的判断方法及装置

说明书

本发明公开了一种电池健康状态的判断方法及装置，该方法包括：获取新电池的一个或者几个特征频率点和特征频率处的电化学阻抗；其中，所述特征频率点，能够反映所述电池的内部状态；基于新电池的特征频率点对应的特征频率，对旧电池进行激励，确定旧电池的当前电化学阻抗；对比新电池和旧电池在特征频率处的电化学虚部阻抗，判断旧电池的老化程度。本发明的方案，可以克服现有技术中测试难度大(例如：很难体现电池内部的电化学反应的老化情况，往往停留于外部特性)、成本高和使用寿命短等缺陷，实现测试难度小、成本低和使用寿命长的有益效果。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种电池健康状态的判断方法及装置，尤其涉及一种对锂离子电池/电池组健康状态的判断方法、以及与该方法对应的装置，更具体涉及一种利用电化学过程特征频率判断锂离子电池/电池组健康状态的方法、以及与该方法对应的装置。

背景技术

随着电动汽车的数量、使用频率不断增加，如何无损的、快速的对车载电池的健康状态进行诊断，无论是对于车主或者车企都有着十分重要的意义。

电池工作时内部的传质过程、电化学反应十分复杂，一个好的电池健康状态诊断的方法，应反映出电池内部随老化过程的变化，但同时，如何无损的、快速的了解电池内部的变化又十分困难。目前尚没有一种简便的方法。

可见，现有技术中，存在测试难度大、成本高和使用寿命短等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述缺陷，提供一种电池健康状态的判断方法及装置，以解决现有技术中对于电池健康状态的测试难度大的问题，达到减小测试难度的效果。

本发明提供一种电池健康状态的判断方法，包括：获取新电池的一个或者几个特征频率点和特征频率处的电化学阻抗；其中，所述特征频率点，能够反映所述电池的内部状态；基于新电池的特征频率点对应的特征频率，对旧电池进行激励，确定旧电池的当前电化学阻抗；对比新电池和旧电池在特征频率处的电化学虚部阻抗，判断旧电池的老化程度。

可选地，获取所述电池的一个或者几个特征频率点，包括：生成所述电池的电化学阻抗谱；去除所述电化学阻抗谱中的扩散部分；去除所述电化学阻抗谱中的感抗部分；对去除所述扩散部分和所述感抗部分之后的剩余电化学阻抗谱，进行相角对频率曲线的微分处理，得到微分曲线，曲线峰值对应的频率即为该电池的特征频率；和/或，做傅立叶变换，利用收集的响应信号，结合已知的特征频率激励信号，做傅立叶变换计算老化后电池的在特征频率处的阻抗，用以和新电池对比，判断电池老化程度。

可选地，去除所述电化学阻抗谱中的扩散部分，包括：⑴将所述电化学阻抗谱中的扩散阻抗，看作常相位角元素CPE，则有阻抗公式：

其中，Q为常相位角元素CPE系数；n为常相位角元素CPE指数，ω为角频率，j为虚数单位；Z_i和Z_r分别为常相位角元素CPE的虚部和实部；⑵设定常相位角元素CPE表示为一条直线，在所述电化学阻抗谱的扩散部分取预设数量个点做线性拟合，利用所述线性拟合得到的直线，计算所述直线的斜率，利用(1)中的相角公式，求出CPE指数n；⑶利用⑴中的阻抗公式求出所述系数Q，并获取所述常相位角元素CPE的全部阻抗，即全电池阻抗的扩散部分，随后从所述全电池阻抗中减去。

可选地，去除所述电化学阻抗谱中的感抗部分，包括：首先，将所述电化学阻抗谱的感抗部分设定为感抗弧的一部分，则有阻抗公式：

其中，Z_r为感抗弧阻抗的实部部分，Z_i为感抗弧阻抗的虚部部分；n为常相位角元素CPE指数，ω为角频率，j为虚数单位；R为感抗弧中的电阻；