[发明专利]一种锂离子电池的电化学阻抗谱数据校准电路及方法

说明书

本发明提供一种锂离子电池的电化学阻抗谱数据校准电路及方法，所述校准电路包括：储能单元、电池等效单元、电源控制单元及标准等效电路单元，通过所述电源控制单元将所述储能单元的充电至预设电压阈值之后，再通过电源控制单元使得所述储能单元处于放电状态，获取所述放电状态下的已知参数，根据所述预设电压阈值和所述已知参数计算所述锂离子电池的寄生电感值，基于所述寄生电感值校准电化学阻抗谱数据。在中高频信号激励下，大容量锂离子电池产生的寄生电感效应，本发明能快速、准确的计算所述大容量锂离子电池的寄生电感值，并对电化学阻抗谱数据进行校准，提高电化学阻抗谱数据的可靠性。

技术领域

本发明涉及锂离子电池检测领域，尤其涉及一种锂离子电池的电化学阻抗谱数据校准电路及方法。

背景技术

随着新能源的快速发展，锂离子电池应用越来越广泛，目前主要通过监控锂离子电池的电化学阻抗谱数据反馈锂离子电池的内部核心化学状态。锂离子电池的电化学阻抗谱数据的监控是通过给锂离子电池施加一个变频率的小振幅的交流信号，测定锂离子电池内部等效电路的构成以及各元件的大小，进而定量分析电化学系统的结构、电极过程的性质等。对于测量大容量锂离子电池，由于金属集流体比较长，通常采用绕卷工艺制成，这导致在中高频信号激励下，锂离子电池会产生寄生电感效应，该寄生电感值效应会使得测量的电化学阻抗谱数据偏离实际锂离子电池的电化学阻抗谱数据，降低大容量锂离子电池的电化学阻抗谱数据的可靠性。

由上述可知，大容量锂离子电池在中高频信号激励下，如何获取准确的寄生电感值，并对电化学阻抗谱数据进行校准是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种校准锂离子电池电化学阻抗谱数据的技术方案，通过电源控制单元对储能单元的充放电状态进行切换控制，先对储能单元充电到预设电压阈值，再使得储能单元处于放电状态，获取放电状态的已知参数，根据预设电压阈值和已知参数计算锂离子电池的寄生电感值，基于寄生电感值校准中高频响应下的电化学阻抗谱数据，解决大容量电池在中高频信号激励时，电化学阻抗谱数据偏离实际值的问题，使得到的电化学阻抗谱数据精度更准确。

为实现上述目的及其它相关目的，本发明提供的技术方案如下。

一种锂离子电池的电化学阻抗谱数据校准电路，包括：

储能单元，用于存储电量和释放电量；电池等效单元，用于等效所述锂离子电池的内部电路；电源控制单元，用于对所述储能单元的充放电状态进行切换控制；标准等效电路单元，为所述校准电路提供参考数据；通过所述电源控制单元使所述储能单元处于充电状态，以使储能单元达到预设电压阈值之后，再通过所述电源控制单元使所述储能单元处于放电状态，获取所述放电状态下的已知参数，根据所述预设电压阈值和所述已知参数计算所述锂离子电池的寄生电感值，基于所述寄生电感值校准所述电化学阻抗谱数据。

可选地，所述电源控制单元包括直流恒压源、第一PMOS管及第二PMOS管，所述直流恒压源的正极接所述第一PMOS管的漏极，所述第一PMOS管的栅极接充电信号，所述第一PMOS管的源极接所述第二PMOS管的漏极，所述第一PMOS管的源极还接寄生电感的一端，所述第二PMOS管的栅极接放电信号，所述第二PMOS管的源极接所述直流恒压源的负极，所述第二PMOS管的源极还接第一电感的一端。

可选地，所述电池等效单元包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻、等效恒压源及所述寄生电感，所述寄生电感的一端接所述第一PMOS管的源极，所述寄生电感的一端还接所述第二PMOS管的漏极，所述寄生电感的另一端接所述第一电容的一端，所述第一电容的一端还接所述第一电阻的一端，所述第一电容的另一端接所述第一电阻的另一端，所述第一电容的另一端还接所述第二电容的一端，所述第二电容的一端还接所述第二电阻的一端，所述第二电容的另一端接所述第二电阻的另一端，所述第二电容的另一端还接所述等效恒压源的负极，所述等效恒压源的正极接第三电容的一端。