技术领域本发明属于电池技术领域，特别涉及一种通过调整电池放电截止电压以增加低温放电容量的方法。
背景技术：
锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应等优点，与铅酸电池、镍氢电池相比，更宜作为纯电动汽车、插电式电动汽车以及混合动力汽车的主要驱动电源，也是手机、笔记本电脑等主要的储能元件。然而，低温下锂离子电池内部各类阻抗大幅增加，即使是高荷电状态的电池在低温下放电时，按照常温的放电规程，能够放出的电量也较少，可用电量降低；锂离子电池低温下的使用存在困难。目前针对电池的低温使用问题，工程应用上通常从电池预热的角度入手，通过外部预热或内部预热的方法，将电池的温度提高，再进行使用。电池预热的方法虽然能够从根本上解决电池低温使用的问题，但需要额外开发加热策略及硬件，耗费额外的预热时间；通常电池预热的方法对于电池的低温充电问题更为有效。对于电池的放电使用情况，仍希望有一种简便快捷的低温放电方法，保证电池的低温放电能力，提高电池的低温放电容量。
技术实现要素：
本发明为了克服现有技术的不足，提出了一种通过调整电池放电截止电压以增加低温放电容量的方法，根据本发明的低温放电方法，可以通过调整电池低温放电工况下的放电截止电压，改变电池的放电规程，使电池放出更多的电量。本发明的目的是采用下述技术方案实现的：本发明提出的一种通过调整电池放电截止电压以增加低温放电容量的方法，主要包括如下步骤：1)对电池进行标定，测量电池在较低荷电状态(StateofCharge,SOC)不同温度(尤其是低温下)的直流内阻；2)获取电池在不同温度、不同倍率、不同散热条件下的放电曲线，及从放电曲线中获取电池低温放电时由于热电耦合作用产生的电压回升点；3)获取电池当前的温度，根据电池的放电倍率、电池在不同温度下的内阻以及电池低温放电曲线的电压回升点，调整电池的放电截止电压；步骤1)中的直流内阻测试方法可以有电流阶跃、电势阶跃、电流间断等方法。步骤2)中电池低温放电曲线及电压回升点的获取方法可以采用实验标定的方法，也可以建立电池的温度耦合的放电模型，通过模型计算获得。步骤3)调整电池放电截止电压的方法为：Vcut,LT＝Vcut,RT-a×(RLT-RRT)×I，且保证Vcut,LT<Vturn。其中Vcut,LT是低温放电截止电压，Vcut,RT是常温放电截止电压，RLT是低温下低荷电状态内阻，RRT是常温下低荷电状态内阻，a是调整系数，I是放电电流，Vturn是电压回升点。即，低温工况下，根据电池内阻的增加降低电池的放电截止电压，同时保证电池的放电截止电压在电池放电曲线的电压回升点之下。步骤3)中还包括，实时监控电池的温度和放电电流，记录电池的放电电量，实时调整电池的放电截止电压和放电截止时间，在达到更好的使用效果的同时，避免电池过放。附图说明图1为本发明的通过调整电池放电截止电压以增加低温放电容量的方法流程图；图2为本发明的实施例中电池低温放电与常温下放电对比图；图3为本发明的实施例中电池直流内阻测试示意图；图4为本发明的实施例中电池低温放电曲线与电压回升点示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本发明进行详细说明。本发明提出的一种通过调整电池放电截止电压以增加低温放电容量的方法，如图1所示，主要包括如下步骤：1)对电池进行标定，测量电池在较低荷电状态(StateofCharge,SOC)不同温度(尤其是低温下)的直流内阻；2)获取电池在不同温度、不同放电倍率、不同散热条件下的放电曲线，从放电曲线中获取电池低温放电时由于热电耦合作用产生的电压回升点；3)获取电池当前的温度值，根据电池的放电倍率、电池在不同温度下的直流内阻以及电池低温放电曲线的电压回升点，调整电池的放电截止电压。所述步骤1)中测量电池的直流内阻的方法，可以采用电流阶跃、电势阶跃或电流间断等方法中的一种。所述步骤2)中建立电池放电曲线及电压回升点的获取方法，可以采用实验标定的方法，也可以建立电池的温度耦合的放电模型，通过模型计算获得。所述步骤3)中调整电池放电截止电压的方法为：Vcut,LT＝Vcut,RT-a×(RLT-RRT)×I，且保证Vcut,LT<Vturn。其中Vcut,LT是低温放电截止电压，Vcut,RT是常温放电截止电压，RLT是低温下低荷电状态内阻，RRT是常温下低荷电状态内阻，a是调整系数，I是放电电流，Vturn是电压回升点。基本思路是，根据低温下电池内阻的增加及放电电流大小，降低低温放电截止电压，并根据实际情况需要，用调整系数a进行调整；同时保证电池的放电截止电压在电池放电曲线的电压回升点之下。步骤3中还包括，实时监控电池的温度和放电电流，记录电池的放电电量，实时调整电池的放电截止电压和放电截止时间，在达到更好的使用效果的同时，避免电池过放。由于电池低温放电时，自身温度也发生变化，需实时监控电池的温度和放电电流，并记录电池放电电量，根据电池的初始电荷状态，实时调整电池的放电截止电压与放电截止时间，在达到更好的使用效果的同时，避免电池过放。电池低温下与常温下相同倍率的放电曲线对比图如图2所示，实线为25℃1C倍率的放电曲线，虚线为-20℃1C倍率的放电曲线，由于电池在低温下的阻抗增大，若采用与常温时相同的放电截止电压，低温放电时电池电压会较早达到放电截止电压，结束放电过程，造成低温下可用放电容量急剧降低。因而，可以调整电池低温放电下的放电截止电压，使更多容量能够被利用。本发明提出一种实施例，具体包括以下步骤：步骤1)对电池进行标定，测量电池在较低荷电状态，如10％SOC、0％SOC，不同温度(尤其是低温下，如-20℃、-10℃、0℃)的直流内阻；本实施例采用放电电流阶跃法测量电池在较低荷电状态、不同温度(尤其是低温下)的直流内阻；本实施例中不同温度下电池低荷电状态下的电池直流内阻，如图3所示。图3(a)随着时间施加电流的曲线，图3(b)为对应时刻的电压变化曲线。测量电池直流内阻的具体步骤如下：记录某时刻耐水电压V0，从这一时刻起，给电池施加一个t1时间的电流大小为I的放电脉冲，电池电压会下降，取t2时刻的电池电压Vt2，直流内阻的计算公式为：R＝(V0-Vt2)/I。t2的数值选择要求为尽量包括电池的各类阻抗：欧姆阻抗、电荷转移阻抗、扩散阻抗等的反应时间。在一个实施例中，t1为120s，放电脉冲电流大小为0.5C，t2为60s。电池的低荷电状态可以为10％SOC。步骤2)获取电池在不同温度、不同放电倍率、不同散热条件下的放电曲线，及从放电曲线中获取电池低温放电时的电压回升点；本实施例采用实验标定的方法建立电池放电曲线及电压回升点的获取方法，本实施例中电池在-20℃低温下的放电曲线示意图，及电压回升点的获取示例如图4所示。在电池低温放电过程中，由于热电耦合作用，电池放电产热，温度升高，电池内阻降低；放电曲线中经常出现电压回升点，如图4中的Vturn。电压回升点在电池低温放电过程中是一个比较关键的点，如果能够出现电压回升现象，电池就有机会放出更多的容量；相反，如果在电压回升点之前就达到了预设的放电截止电压，结束了放电，电池的放电容量会大大减小。如图4中，若放电截止电压设置为V1，则放电容量为Q1。若放电截止电压设置为电压回升点以下的V2，则可充分利用热电耦合效应下的电压回升现象，使放电容量提高为Q2。在具体实施过程中，电压回升点的选择方法为，放电电压曲线的极值点，即放电电压由下降趋势转变为上升趋势的点，如图4中的Vturn。步骤3)获取电池当前的温度值，根据电池的放电倍率、电池在不同温度下的直流内阻以及电池低温放电曲线的电压回升点，调整电池的放电截止电压。本实施例的方法具体为：根据调整公式Vcut,LT＝Vcut,RT-a×(RLT-RRT)×I，且保证Vcut,LT<Vturn。例如：Vcut,LT是待确定的-20℃放电截止电压，Vcut,RT是常温25℃放电截止电压，3V，RLT是-20℃10％SOC状态内阻0.05Ω，RLT是25℃下10％SOC内阻0.005Ω，a是调整系数，取0.5，I是放电电流，25A，Vturn是电压回升点，为2.9V，则根据公式计算，-20℃放电截止电压Vcut,LT可取为2.5V。本实施例还包括，实时监控电池的温度和放电电流，记录电池的放电电量，可实时根据上述步骤3)中的方法调整电池的放电截止电压和放电截止时间，在达到更好的使用效果的同时，避免电池过放，如避免电池的放电电量超过电池的标定容量。需要注意的是，本实施例中列举的相关示例与数值，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。