本发明涉及储能电池技术领域，特别是涉及基于恒流模式阻抗谱的电池功能状态诊断方法。
背景技术：
现今资源日益衰竭，发展绿色清洁能源显得尤为重要。锂离子电池作为一种能量存储和输出系统，已成为电子产品不可或缺的组成部分，而且更重要的一点是锂离子电池是最有可能替代石油而成为汽车的动力源，这对减少汽车对石油能源的依赖和降低污染物的排放有着重要意义。从将来的发展趋势来看，锂离子电池具有广阔的应用前景。而锂离子电池的性能存在一致性差异，是动力电池组用于储能系统时性能指标达不到单电池性能，严重影响了电池组的应用。
交流阻抗技术是反映电池内特性的一种电化学测量分析技术，电池的性能差异和老化状态会在不同频率域的交流阻抗谱中能够明显区分出来，这种技术是用于电池材料的机理分析、电池电极过程动力学计算等基础性研究方面，也可以用于分析电池状态、特性以及建立电池阻抗的等效电路模型，因此，准确获取锂电池的阻抗频谱具有重要的意义。
电化学交流阻抗谱测试不仅测试条件简单、时间短，而且能得到测试对象的电阻、阻抗、感抗等多种数据。常规的电化学交流阻抗谱测量一般是以某个恒电位为偏置电位，施加小幅度正弦交流电压信号，测量电池反馈的交流电流信号，解析出不同频率的相位角、幅值等，通过这些测量结果来表征评价电池。这种恒电位的方法，近似于“静态”的研究，多数用于电池材料的分析、机理研究等方面。阻抗技术中除了这种恒电位的方法外，还有一种恒电流的阻抗测试方式，即施加的信号是恒电流加小幅交流电流，这种方式从本质上更接近于电池的应用方式，但是由于测量得到的阻抗谱图不如恒压方式的谱图平滑完整，因此研究应用的范围相对恒压方式很少。
因此希望有一种基于恒流模式阻抗谱的电池功能状态诊断方法解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于恒流模式阻抗谱的电池功能状态诊断方法采用恒流阻抗法，通过下调整交流电流信号幅值、偏置电流值，获得适用于储能电池的交流电流信号幅值、偏置电流值，进而对电池进行恒流阻抗探索，通过等效电路参数，对电池功能状态进行诊断。
本发明提供一种基于恒流模式阻抗谱的电池功能状态诊断方法，包括以下步骤：
步骤一：对储能电池进行过充或过放，采集恒流模式阻抗谱，获得交流电流信号幅值和偏置电流值；
步骤二：通过恒流模式下的电池等效电路模型，解析电路参数元件值；
步骤三：分析统计等效电路参数，对电池功能状态进行诊断。
优选地，所述步骤一中对储能电池进行过充或过放，使所述储能电池荷电状态soc达到-5％-105％的状态，并保持静置，电化学工作站在0-55℃宽温域下对所述储能电池进行恒流模式阻抗测试，采集所述恒流模式阻抗谱。
优选地，所述恒流模式阻抗谱包括高频圆弧、中频圆弧和低频斜线。
优选地，所述步骤一中所述储能电池荷电状态soc达到-5％-105％的状态保持静置12h-24h，且所述恒流模式的频率为100khz-10mhz。
优选地，所述步骤二通过等效电路拟合获得电池参数拟合值，所述电池参数拟合值包括：高频区的欧姆电阻、中频区的sei电阻及电荷转移电阻以及低频区的离子扩散电阻。
优选地，所述高频区的欧姆电阻表示电解液电阻、电极电阻、集流体电阻和电池连接件电阻。
优选地，所述中频区的sei电阻根据电池在循环中电极材料和电解液的界面反应确定。
优选地，所述电荷转移电阻为电荷传递阻抗，所述电荷转移电阻的电容为cpe。
优选地，所述cpe为常相位角元件，所述常相位角元件的阻抗为：
其中，y0为导纳；n为无量纲指数；n＝0时，cpe常相位角元件等效为电阻r；n＝0.5时cpe常相位角元件等效warburg扩散阻抗；n＝1时，cpe常相位角元件等效为电容c。
优选地，所述步骤三中计算所述储能电池单体的所述等效电路参数的平均值和方差，计算所述电池单体功能状态系数，按照均一化原则，选出差异大的电池。
本发明公开了一种基于恒流模式阻抗谱法的电池诊断方法来进行电池功能状态检测，该方法通过改变恒流模式阻抗谱测量的参数要求，调整恒流模式下交流电流信号幅值和偏置电流值，以近动态方式更接近电池的真实状况，而且在不损伤电池的情况下能够检测电池系统内部电极结构，准确反映出电池健康程度和固体电解质界面膜sei的内部信息。根据这些信息，对电池功能状态进行诊断，从而分选出性能差异大的电池。
附图说明
图1是基于恒流模式阻抗谱法的电池诊断方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1本发明提出来一种基于恒流模式阻抗谱法的电池诊断方法包括以下步骤：
1、采集恒流阻抗谱，获得恒流模式下交流电流信号幅值、偏置电流值，优选出储能电池适用的恒流模式阻抗测量的参数范围和设置要求。
2、对恒流模式阻抗谱进行解析，通过恒流模式下的电池等效电路模型，解析电路参数元件值，并与恒压模式阻抗谱等效电路和等效电流元件值进行对照，通过差别对恒流阻抗进行理论探索。
3、分析统计所述等效电路参数，对电池功能状态进行诊断。
所述步骤1对储能电池进行稍微过充或过放，使电池荷电状态soc在-5％-105％，静置12h～24h，用电化学工作站对-5％-105％荷电状态下，0-55℃宽温域下电池进行恒流模式阻抗测试，恒流模式频率为100khz-10mhz，采集恒流模式阻抗谱，恒流模式阻抗谱包括：高频圆弧、中频圆弧和低频斜线。
所述步骤2电池的阻抗曲线：高频区的欧姆电阻(与横轴的交点)、中频区的sei电阻及电荷转移电阻(两个半圆)以及低频区的离子扩散电阻(斜线)；分别用rb，rsei，rct与zw表示。通过等效电路拟合，得到了电池各个参数的拟合值。rb代表欧姆电阻，反应了电解液电阻，电极电阻，集流体电阻以及电池连接件电阻等。rsei主要是由于电池在循环中电极材料/电解液的界面反应，rct反应的是电荷传递阻抗，界面阻抗的大小决定rct的大小，电容为cpe。
所述cpe为常相位角元件，所述常相位角元件的阻抗为：
其中，y0为导纳；n为无量纲指数；n＝0时，cpe常相位角元件等效为电阻r；n＝0.5时cpe常相位角元件等效warburg扩散阻抗；n＝1时，cpe常相位角元件等效为电容c。
所述等效电路参数包括rb、rsei、rct、n-cpesei、n-cpect、n-cpew、y0-cpesei、y0-cpect、y0-cpew。
所述步骤3中计算电池单体的等效电路参数的平均值和方差，计算所述电池单体功能状态系数，按照均一化原则，选出差异大的电池，剩下就功能状态正常的电池。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。