[发明专利]一种诊断锂离子蓄电池健康状态的方法

说明书

本发明公开了一种诊断锂离子蓄电池健康状态的方法，包括以下步骤：以一定的工作制度分别将衰减前后的锂离子蓄电池充电至相同截止电压，终止充电，获取蓄电池的静置电压‑时间数据，并将所述的数据代入锂离子蓄电池的健康状态表达式中，计算后得到用于表征锂离子蓄电池健康状态的健康状态值；其中，表达式如公式(9)所示。本发明从锂离子蓄电池使用过程中的静置电压及静置时间数据出发，以锂离子蓄电池充电至某一相同截止电压后静置时刻m及静置时刻k时的电压值和开路电压值作为输入数据，具有采样状态极易控制、数据易获取、通用性良好的优点，解决了现有容量法或阻抗法需要全充电‑全放电或特定的测试制度的不足，工程应用价值高。

技术领域

本发明属于锂电池技术领域，具体涉及一种诊断锂离子蓄电池健康状态的方法。

背景技术

锂离子蓄电池健康状态(State of Health，SOH)经常被用于表征电池的衰减程度，而电池的衰减程度直接影响使用设备的功能特性和安全性。

目前，锂离子蓄电池健康状态常以两种方法进行定义，一：容量法，定义为电池当前最大可用容量与额定容量的百分比；二：阻抗法，以当前阻抗值和初始阻抗值作为输入数据(有多种表达方式)计算电池的健康状态，此方法多用于动力电池领域。容量法通过对电池进行全充电-全放电循环，从而测得电池在不同使用阶段的容量值或充放电微分曲线，用于表征电池的健康状态。阻抗法通过对电池加载特定的测试制度(如脉冲)，用于获取电池的阻抗值。但上述方法在实际使用时具有一定的局限性。首先，实际使用过程中难以开展全充电-全放电测试；其次，在实际使用过程中难以保证测试所需的环境条件或电池状态保持相同，不利于锂离子蓄电池健康状态的有效诊断及其优化管理。有鉴于此，有必要开发行之有效的锂离子蓄电池健康状态诊断方法。

发明内容

为实现上述目的，本发明提出的一种诊断锂离子蓄电池健康状态的方法，包括以下步骤：

以相同的工作制度分别将衰减前后的锂离子蓄电池充电至相同截止电压，终止充电，获取数据，并将所述的数据代入锂离子蓄电池的健康状态表达式中，计算后得到用于表征锂离子蓄电池健康状态的健康状态值；其中，

所述的锂离子蓄电池的健康状态表达式为：

所述HV(Health Value)为锂离子蓄电池的健康状态值，m、k分别代表静置时刻m和静置时刻k，为锂离子蓄电池衰减后在所述的相同截止电压处的开路电压值，为锂离子蓄电池衰减后在所述的相同截止电压处、静置时刻为m时的电压值，为锂离子蓄电池衰减后在所述的相同截止电压处、静置时刻为k时的电压值，为锂离子蓄电池衰减前在所述的相同截止电压处的开路电压值，为锂离子蓄电池衰减前在所述的相同截止电压处、静置时刻为m时的电压值，为锂离子蓄电池衰减前在所述的相同截止电压处、静置时刻为k时的电压值。

较佳地，所述的相同的工作制度是指充电制度相同。

较佳地，所述的工作制度包括：充电电流和温度。

较佳地，所述的锂离子蓄电池为锂离子电池单体。

较佳地，所述的锂离子蓄电池为电池组。

较佳地，所述的锂离子蓄电池为镍钴铝酸锂体系、镍锰酸锂体系、锰酸锂体系、钴酸锂体系或三元体系。

上述方法应用于充电过程易受控制的场景，应用领域包括：电动车领域、智能手机领域、智能机器人领域。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明从锂离子蓄电池使用过程中的静置电压及静置时间数据出发，提出的锂离子蓄电池健康状态诊断方法以锂离子蓄电池充电至某一相同截止电压后静置时刻m及静置时刻k时的电压值和开路电压值作为输入数据，具有采样状态极易控制、数据易获取、通用性良好的优点，解决了现有容量法或阻抗法需要全充电-全放电或特定的测试制度的不足，工程应用价值高。