amp;+1?2;这样得到4条"Ri+馬与SOC"曲线，每条曲线对应 于一个放电电流；
[0036] 在恒流充电时，处于相同S0C状态下的开路电压0CV与端路电压V具有关系：ocv = ￥-10^+1^);因此，分别在充电电流a、0、y、S下，可根据式子R1+R2= (V-〇CV)/I，计 算处于每个SOC状态下的动态内阻&+1?2;这样得到4条"Ri+馬与SOC"曲线，每条曲线对应 于一个充电电流；
[0037]S4，充放电制度四采用脉冲放电的方式对电池进行测试，每次当放电电流发生突 变时，端路电压也会有一个瞬时突变，这是由动态内阻&(如图1)导致的；令突变前后的电 压分别为％和V2，从而计算出札=IVi-V」/〗，其中I为脉冲电流；从而分别在a、0、y、 S脉冲放电电流下，能够计算处于不同SOC状态下的动态内阻R1;又根据步骤S3中得到的 放电电流为a、0、丫、S下的"Ri+R^SOC"曲线，根据关系R2= (Ri+RH，可得放电 电流分别为a、0、Y、S时处于不同SOC状态下的动态内阻R2;此外，当这个电压瞬时突 变发生后，电池端电压还会发生一定程度的连续变化，这由RC回路（如图1)导致的；根据 一阶RC等效电路，假设突变前后的电流分别为1:、12，并以突变时刻开始计时，则电压瞬时 突变后的连续变化描述为：
【主权项】
1. 一种基于等效电路模型的裡电池动态阻抗参数识别方法，其特征在于包括w下步 骤： 步骤一，基于一阶RC等效电路，确定充放电制度； 一、a.恒流转恒压充电制度；b.静置一段时间；C.采用小电流恒流放电至截止电压； d.转小电流恒流充电至截止电压C; 二、a.恒流转恒压制度将电池充满；b.静置；C.采用放电倍率a恒流放电至截止电 压；重复上述步骤，但每次将恒流放电电流的放电倍率选为0、丫或5; S、a.W小电流恒流放电至截止电压；b.静置；C.采用充电倍率a恒流充电至截止电 压；重复上述步骤，但每次将恒流充电倍率选为0、丫或5的充电电流； 四、a.恒流转恒压制度将电池充满；b.静置；C.采用放电倍率a的脉冲电流进行放 电；重复上述步骤，但每次将脉冲电流的放电倍率选为0、丫或5; 五、a.W小电流恒流放电至截止电压；b.静置；C.采用充电倍率a的脉冲电流进行充 电；重复上述步骤，但每次将脉冲电流的充电倍率选为0、丫或5; 步骤二，对待测裡电池依次执行充放电制度，获得测试数据，提取参数； 对待测裡电池依次执行步骤一中的五条充放电制度，记录每次采样的时间、充/放电 电流、端路电压和充/放电容量，将小电流放电的容量作为待测裡电池的总容量，用于后续 的SOC计算；在不同恒流放电或充电电流下，处于相同荷电状态SOC的端电压不同，而其中 的压差便是由待测裡电池总的动态内阻R1+R2造成；反过来，就能通过相同荷电状态下的压 差，计算电池总的动态内阻； 在脉冲放电或脉冲充电测试中，每次放电电流或充电电流发生突变时，端路电压也会 有一个瞬时突变，该是由待测裡电池的动态内阻Ri导致的；从而能够通过欧姆定律计算出 Ri的阻值；此外，当该个电压瞬时突变发生后，电池端电压还会发生一定程度的连续变化， 该由RC回路导致；从而通过数学方法获得相关参数R,。
2. 根据权利要求1所述的基于等效电路模型的裡电池动态阻抗参数识别方法，其特征 在于： 待测裡电池为松下18650裡电池，基于一阶RC等效电路，对待测裡电池依次执行充放 电制度，获得测试数据，提取参数，具体步骤如下： S1，根据充放电制度一中的步骤，对待测裡电池进行充放电测试，记录相应的放电曲线 数据包括采样时间、端路电压W及放电电量；W充满电后的小电流放电电量作为电池总容 量，则可W分别将"小电流恒流放电的端电压与放电电量曲线"和"小电流恒流充电的端电 压与充电电量曲线"折算为两条"端电压与SOC曲线";将得到的充放电"端电压与SOC曲 线"取平均，得到一条新的"电压与SOC曲线"，并将此曲线作为该电池的近似"开路电压与 SOC"曲线；该里令OCV为待测裡电池电池的开路电压，V为待测裡电池的端路电压，I为待 巧m电池的输出/输入电流； S2,在充放电制度二中，每次恒流放电前都有一段静置时间，默认在静置末期，电池达 到了电动势平衡，则静置末期的开路电压反应了电池的SOC;根据S1中所得的"开路电压 与SOC"曲线，能够通过电池恒流放电前的静置末期电压OCV，决定电池每次放电前的初始 SOC;初始SOC-旦确定，根据安时积分法能够获得每条放电曲线所对应的"端电压与SOC曲 线"； 53, 在充放电制度=中，每次恒流充电前都有一小时的静置时间，默认在静置末期，电 池达到了电动势平衡，则静置末期的开路电压反应了电池的SOC，根据S1中所得的"开路电 压与SOC"曲线，能够通过电池恒流充电前的静置末期电压OCV，决定电池每次充电前的初 始SOC;初始SOC-旦确定，根据安时积分法获得每条充电曲线所对应的"端电压与SOC曲 线"； 在恒流放电时，处于相同SOC状态下的开路电压OCV与端路电压V具有关系；OCV=V+lURi+ig;因此，分别在放电电流曰、0、丫、5下，可根据式子Ri+r2=(OVC-V)/I，计算 处于每个SOC状态下的动态内阻Ri+Rs沿样得到4条"R邱2与SOC"曲线，每条曲线对应于 一个放电电流； 在恒流充电时，处于相同S0C状态下的开路电压0CV与端路电压V具有关系；0CV=V-URi+ig ;因此，分别在充电电流a、6、丫、5下，可根据式子Ri+R2=(V-〇CV)/I，计算 处于每个SOC状态下的动态内阻Ri+Rs沿样得到4条"R邱2与SOC"曲线，每条曲线对应于 一个充电电流； 54, 充放电制度四采用脉冲放电的方式对电池进行测试，每次当放电电流发生突变时， 端路电压也会有一个瞬时突变，该是由动态内阻Ri导致的；令突变前后的电压分别为Vi和 V2,从而计算出Ri=IV1-V2I/I，其中I为脉冲电流；从而分别在《、0、丫、5脉冲放电电流 下，能够计算处于不同S0C状态下的动态内阻Ri;又根据步骤S3中得到的放电电流为a、 0、丫、5下的"R1+R2与SOC"曲线，根据关系R2= (Ri+R2)-Ri,可得放电电流分别为曰、 0、丫、5时处于不同S0C状态下的动态内阻R2;此外，当该个电压瞬时突变发生后，电池 端电压还会发生一定程度的连续变化，该由RC回路导致的；根据一阶RC等效电路，假设突 变前后的电流分别为Ii、l2,并W突变时刻开始计时，则电压瞬时突变后的连续变化描述为： V(t)二14-泻2化-口-e-垃)；由于已得到放电电流分别为曰、0、丫、5时处于不同S0C 状态下的动态内阻R2,则可通过电压瞬时突变后的连续变化数据估计出相应条件下的时间 常数RsC，从而可得与R2相同条件下的电容C; S5，充放电制度五采用脉冲充电的方式对电池进行测试，每次当充电电流发生突变时， 端路电压也会有一个瞬时突变，该是由动态内阻Ri导致的；令突变前后的电压分别为Vi和 V2,从而计算出Ri=IV1-V21/1，其中I为脉冲电流；从而分别在a、0、丫、5脉冲充电电 流下，计算处于不同S0C状态下的动态内阻Ri;又根据步骤S3中得到的充电电流为a、0、 丫、5下的"R1+R2与SOC"曲线，根据关系R2=巧邱2)-而，可得充电电流分别为a、0、 丫、5时处于不同SOC状态下的动态内阻R2;此外，当该个电压瞬时突变发生后，电池端电 压还会发生一定程度的连续变化，该由RC回路导致的；根据一阶RC等效电路，假设突变 前后的电流分别为Ii、12,并W突变时刻开始计时，则电压瞬时突变后的连续变化描述为： 巧t)=跨+ 化-4)(1-e-瓦)；由于已得到充电电流分别为a、0、丫、5时处于不同S0C 状态下的动态内阻R2,则可通过电压瞬时突变后的连续变化数据估计出相应条件下的时间 常数RsC，从而可得与R2相同条件下的电容C。
【专利摘要】一种基于等效电路模型的锂电池动态阻抗参数识别方法，首先基于一阶RC等效电路，制定充放电制度，对待测锂电池进行依据制定的充放电制度进行充放电测试，获得测试数据，提取参数，本发可在线对处于不同荷电状态和充放电条件下的锂电池进行动态内阻的估算，并在此基础上获得简单、实用的电池模型。本发明考虑阻抗与充放电电流相关，提高了锂电池阻抗参数提取的准确性，并且提出了简单可行的充放电测试方法与具体的参数提取算法，具有很强的实际操作性。
【IPC分类】G01R27-02, G01R31-36
【公开号】CN104849672
【申请号】CN201510277820
【发明人】孙权, 潘正强, 冯静, 周星, 程龙, 刘天宇, 黄彭奇子
【申请人】中国人民解放军国防科学技术大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月27日