[发明专利]采用补偿脉冲法的锂动力电池功率特性测试方法及装置

说明书

采用补偿脉冲法的锂动力电池功率特性测试方法及其装置，属于锂动力电池测试的技术领域。本发明为了解决现有技术中从动力电池的内阻出发对动力电池的功率进行测试，导致结果出现偏差的问题；本发明以不同大小的电流进行充电或放电的功率作为电池功率特性的表征，并且对电池的电流和电压变化进行高速采集，通过计算就可以得到锂动力电池模块在不同时刻下的功率，再将不同时刻下的功率与单一电流放电的功率进行比较，从而可以直观地表征出锂动力电池模块的功率特性；本发明测试准确率高，测试周期短，装置结构简单，易于实现。

技术领域

本发明属于锂动力电池测试的技术领域，应用于电动汽车用锂电池的动态测试、评估监测、梯次利用。

背景技术

近几年来，新能源汽车领域发展迅速，作为新能源汽车的能源，电池的性能亟需提升来满足新能源汽车的需求。锂动力电池在重复多次使用后，其性能势必会发生衰退，因此锂动力电池功率特性的测试在评估锂动力电池性能时会发挥重要的作用。

动力电池的参数有很多，包括电池SOC、电池内阻、电池充放电截止电压等。同样也存在诸多对上述参数进行测量和评估的方法，例如HPPC法、JEVS法等。但一般的测试方法并没有对所得的结果进行分析和处理，并且没有一项可以用来表征动力电池功率特性的参数。研究表明，在不同的测试评价方法中，由于内阻确定方法不同，导致计算得到的动力电池功率存在较大差异。以JEVS方法为例，该方法采用0-10C充电或放电电流下的电压相应挺行表征电池功率能力，可避免单一电流造成的结果偏差，但是没有考虑高倍率充电或放电电流下电池功率能力变化。而HPPC法兼顾中低倍率及高倍率充电或放电电流下的电压响应特性，但采用某一电流表征电池功率能力会有单一电流造成的结果偏差问题。上述方法不能实现对电池的在线监测，测试的条件不符合大多数动力电池的工作情形，并且没有对所获得的数据进行进一步的处理。

动力电池的功率特性是描述电池性能的重要参数，但是能够准确描述电池功率特性的关键在于确定动力电池内阻，目前的测试方法从动力电池内阻出发，会导致结果出现偏差，所以需要一个能够避免测试动力电池的内阻的方法去描述动力电池功率特性。动力电池是一个复杂的电化学系统，在使用一段时间后，都会发生劣化现象，关于电池能否达到电动汽车的国家标准，如何判断在经过一段时间使用后的电池还能否继续工作或是否存在回收再利用的意义，这些都影响着电动汽车行业和动力电池行业的发展。

发明内容

为了解决现有技术中从动力电池的内阻出发对动力电池的功率进行测试，导致结果出现偏差的问题，本申请提出采用补偿脉冲法的锂动力电池功率特性测试方法及装置，实现了对锂动力电池功率特性的快速、准确测量。

采用补偿脉冲法的锂动力电池功率特性测试方法，包括以下步骤：

步骤一、采用补偿脉冲激励信号对锂动力电池模块进行充电或放电实验，补偿脉冲电流值的满足如下条件：I_2i-1-I₀＝I₀-I_2i，其中i＝1…n，I_2i-1和I_2i分别代表第2i-1和第2i个时刻的脉冲电流；

步骤二、采集第i个时刻前的电压采样值U_i1和第i个时刻的电压采样值U_i2；

步骤三、根据步骤一所述的脉冲电流和步骤二所述的电压采样值计算对应时刻锂动力电池模块的功率，其中P_i1＝I₀×U_i1，P_i2＝I_i·U_i2；

步骤四、通过对步骤三所得的锂动力电池模块功率值进行处理，进而得到被测锂动力电池模块的功率特性。

所述采用补偿脉冲法的锂动力电池功率特性测试过程中，任意放电时刻，锂动力电池模块的开路电压达到生产厂商规定的最低电压时，充电或放电实验结束。