[发明专利]一种基于差分电压分析的电池健康状态在线评估方法

说明书

本发明属于电池技术领域，提供了一种基于差分电压分析的电池健康状态在线评估方法，建立(ΔV/ΔQ)‑Q曲线，并过(ΔV/ΔQ)‑Q曲线末端的某一(ΔV/ΔQ)值，做(ΔV/ΔQ)‑Q曲线的切线，而切线的斜率Slope与电池SOH值呈线性负相关，斜率Slope越大，电池SOH值越小。建立起了斜率Slope‑SOH模型，只要采集到SOH未知的待测电池在同一充放电倍率下的放电电压数据，通过差分电压分析获得待测电池(ΔV/ΔQ)‑Q曲线的在同一(ΔV/ΔQ)值下的切线斜率Slope，就可以根据模型查找该斜率Slope所对应的电池SOH值，实现电池健康状态SOH的在线评估。本发明的基于差分电压分析的电池健康状态在线评估方法能够在线对电池健康状态进行评估，避免停止商业运行而带来的损失，且评估方法简单，评估数据获取容易，评估结果精度高。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种基于差分电压分析的电池健康状态在线评估方法。

背景技术

随着锂电池储能技术的发展，锂电池储能电站逐渐成为电网发输变配用等环节的重要组成部分。但是，储能电站运行一段时间以后，锂电池性能逐渐变得参差不齐，这种情况会影响储能电站的安全高效运行，带来潜在风险。电池的健康状态SOH(State ofHealth)是评估电池老化状态的重要指标，SOH不仅可以在线诊断电池系统中电池老化状态，帮助电池管理系统(BMS)调整充放电策略，避免风险。

传统的电池健康状态评估方法主要基于容量标定和脉冲阶跃内阻测量，此类方法测试虽精准但是耗时长，且需要将储能电站正常的商业运行停止，专门进行容量标定和脉冲阶跃内阻测量，这样势必影响储能电站的经济效益。

专利CN202010751300.9公开了一种利用卡尔曼滤波算法，在线估算电池的欧姆内阻、极化内阻和极化电容提高了健康状态的估算精度。但是电池内阻测试往往是离线检测，不适合在线检测。另外，由于电池技术的突飞猛进，电池内阻越来越小，通过电池内阻的微小变化来反映电池健康状态的变化也越来越不准确了。

专利CN 201510122357.1公开了一种储能电池健康状态评估方法，方法包括以下步骤：I、采集储能电池的外特性参数数据，并计算外特性参数数据的波动率；II、储能电池循环运行若干次后，采集外特性参数数据，并计算外特性参数数据的波动率；III、计算波动率的变化，判断电池是否健康。该方法中所描述的外特性参数比较模糊，不同外特性参数变化对电池健康状态的的影响各不相同，而且外特性参数变化是相互影响的，因此该方法的实际应用效果是有待进一步验证的。

专利CN202010598598.4公开了一种用于评估储能电站健康状态的方法及系统，包括：采集储能电站的运行数据，根据运行数据获取储能电池的电量；以预设的二阶RC电路等效模型根据运行数据，确定储能电池的开路电压；对储能电池的电量和开路电压进行拟合，确定Ah-VOC关系曲线；根据Ah-VOC关系曲线确定储能电池的健康状态。该方法中以预设的二阶RC电路等效模型和运行数据来确定储能电池的开路电压是存在较大误差的，因此根据Ah-VOC关系曲线确定储能电池的健康状态(SOH)存在精度不高的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于差分电压分析的电池健康状态在线评估方法。