[发明专利]一种基于时间序列分析的锂电池老化检测方法

说明书

本发明公开了一种基于时间序列分析的锂电池老化检测方法。对全新电池进行测试得到基准时间序列数据，对老化电池进行测试得到老化时间序列数据；根据基准时间序列数据和老化时间序列数据比较计算老化电池和全新电池之间的相似度得到老化电池的老化程度。本发明方法绕过了锂电池内部老化的复杂原因，可以达到准确的描述锂电池的老化程度结果的效果。

技术领域

本文涉及电池检测领域的一种电池检测方法，具体是一种基于时间序列分析的锂电池老化检测方法。

背景技术

锂离子电池由于工作电压较高，能量密度高，循环寿命长且安全性高，污染小，自放电率低，不存在记忆效应等优点，逐渐变得不可或缺，在锂离子电池使用过程当中，电池的寿命会因为各种复杂的原因逐渐减少，而电池的老化影响电池的容量和输出功率，因此对于电池老化特性的检测判断十分必要。

电池性能状态包括SOC和SOH。SOC表征当前充电周期内电池剩余电量的多少或剩余运行时间的长短。SOC常用方法包括电流积分法、开路电压法、

卡尔曼滤波及其组合的方法。

SOH表征电池相对于新电池存储电能和能量的能力，是定量描述电池性能状态的指标。对SOH一般通过检测内阻来估算电池老化程度，但是内阻很小，且受当前温度，电量的影响，所以很难准确测得内阻。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明目的在于提供一种基于时间序列分析的锂电池老化检测方法。

如图1所示，本发明采用的技术方案是：

S1：对全新电池进行测试得到基准时间序列数据，对老化电池进行测试得到老化时间序列数据；

S2：通过比较老化电池和全新电池之间的相似度得到老化电池的老化程度。

所述步骤S1具体为：

S1A、对全新电池进行以下测试过程得到基准时间序列数据：

对全新电池进行充放电测试，对电池以1C₅A恒流充电至限制电压后恒压充电，直至充电电流小于0.05C₅A；充电后在15～25℃环境下放置，放置时间不短于1h；再对电池以1C₅A恒流放电至终止电压，放电时间不短于1h，记录测试过程中各个时刻及其对应的开路电压，得到基准时间序列数据U₁＝u₁(t)，其中U₁为所述全新电池的开路电压，t为时间；

S1B、对老化电池进行以下测试过程得到基准时间序列数据：

对老化电池进行充放电测试，对电池以1C₅A恒流充电至限制电压后恒压充电，直至充电电流小于0.05C₅A；充电后在15～25℃环境下放置，放置时间不短于1h；再对电池以1C₅A恒流放电至终止电压，放电时间不短于1h，记录测试过程中各个时刻及其对应的开路电压，得到老化时间序列数据U₂＝u₂(t)，其中U₂为所述老化电池的开路电压，t为时间。

所述的限制电压和终止电压均为电池的出厂设定参数。

所述步骤S2具体为：

S21、根据基准时间序列数据U₁＝u₁(t)进行希尔伯特变换，得到所述全新电池在复数域的解析信号其中，i表示虚部，～u₁(t)表示随时间的虚部第一电压函数；

根据老化时间序列数据U₂＝u₂(t)进行希尔伯特变换，得到所述老化电池在复数域的解析信号其中，i表示虚部，～u₂(t)表示随时间的虚部第二电压函数；