1、(19)中華人民共和國國家知識產(chǎn)權(quán)局 (12)發(fā)明專利申請 (10)申請公布號 (43)申請公布日 (21)申請?zhí)?202010790412.5 (22)申請日 2020.08.07 (71)申請人 國網(wǎng)陜西省電力公司漢中供電公司 地址 723000 陜西省漢中市漢臺區(qū)天漢東 路 申請人 國網(wǎng)陜西省電力公司電力科學研究 院 國網(wǎng)陜西省電力公司 國家電網(wǎng)有限公司 (72)發(fā)明人 李程呂思濛郭磊趙學風 劉子瑞廖強強師雅斐王友平 李志忠王博李義倉鮑磊 馬立軍豆河偉金維陳曉麗 穆菲 (74)專利代理機構(gòu) 西安通大專利代理有限責任 公司 61200 代理人 馬貴香 (51)Int.Cl. G01R 31

2、/3842(2019.01) G01R 31/392(2019.01) (54)發(fā)明名稱 一種鋰電池健康度評估方法及系統(tǒng) (57)摘要 本發(fā)明公開了一種鋰電池健康度評估方法， 將電池的健康度與充或放電過程中ICA曲線最大 峰高降幅程度Hmax進行對比， 分析不同電池健 康度與對應(yīng)的容量增量曲線最大峰高降幅程度 Hmax之間的相關(guān)性， 對樣本電池進行容量標定， 計算樣本電池的健康度值， 根據(jù)樣本電池在健康 度值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度Hmax值繪制 HmaxSOH擬合曲線， 采集待檢測電池模組充或放 電過程中電壓平臺段的工作電壓曲線計算待檢 測電池模組容量增量曲線中最大峰高降幅程度 Hmax值，

3、 根據(jù)HmaxSOH擬合曲線可得到與待檢 測電池模組ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax 值對應(yīng)的健康度值， 實現(xiàn)待檢測電池模組健康度 的快速評估， 提高儲能電站或者動力電池系統(tǒng)的 安全運維水平， 本發(fā)明方法簡單， 檢測速度快， 準 確度高。 權(quán)利要求書2頁 說明書6頁 附圖3頁 CN 111948546 A 2020.11.17 CN 111948546 A 1.一種鋰電池健康度評估方法， 其特征在于， 包括以下步驟： 步驟1)、 根據(jù)樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)獲取樣本電池的容量增量曲線中的最大峰高 降幅程度Hmax值； 步驟2)、 對樣本電池進行容量標定， 得到樣本電池的可用容量， 進而計算

4、樣本電池的健 康度值； 步驟3)、 根據(jù)樣本電池在健康度值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度Hmax值繪制Hmax-SOH 擬合曲線； 步驟4)、 采集待檢測電池模組充或放電過程中電壓平臺段的工作電壓曲線計算待檢測 電池模組容量增量曲線中最大峰高降幅程度Hmax值， 根據(jù)Hmax-SOH擬合曲線可得到與待 檢測電池模組容量增量曲線中最大峰高降幅程度Hmax值對應(yīng)的健康度值， 實現(xiàn)待檢測電 池模組健康度的快速評估。 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池健康度評估方法， 其特征在于， 在充或放電過程中 通過電池管理系統(tǒng)采集樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)。 3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池健康度評估方法， 其特征在

5、于， 采用樣本電池每次 循環(huán)結(jié)束容量標定時獲得的電池電壓數(shù)據(jù)計算電池容量增量曲線。 4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種鋰電池健康度評估方法， 其特征在于， 1)、 提取循環(huán)結(jié)束時樣本電池容量標定電壓及容量數(shù)據(jù)； 2)、 將獲取的容量標定電壓等間隔分割， 計算每個間隔段的容量數(shù)據(jù)； 3)、 根據(jù)每個間隔段的容量數(shù)據(jù)， 利用微分函數(shù)計算得到容量初步值， 然后通過五點平 滑法將容量初步值進行濾波去除噪音可得差分容量， 根據(jù)電池初始容量以及得到的差分容 量即可獲取容量增量曲線； 4)、 在容量增量曲線中對ICA曲線中充電過程中的最大峰或者放電過程中的最大峰高 降幅程度Hmax值進行計算： HmaxHin

6、itial-H (2)。 5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種鋰電池健康度評估方法， 其特征在于， 將容量標定電壓數(shù) 據(jù)分割為5mV的間隔段,同時獲得每個間隔段對應(yīng)容量數(shù)據(jù)， 使用微分函數(shù)處理容量數(shù)據(jù)， 可得容量初步值使用五點平滑法將容量初步值進行濾波去除噪音可得差分容量 將差分容量帶入公式(1)可得微分容量值使用Origin函數(shù)繪制圖即可 獲得容量增量曲線： Q-電池容量(Ah)； V-電池電壓(V)； dQ/dV-微分容量(AhV-1)； QBOL-電池初始容量； Q/ V-差分容量(AhV-1)； Qt-第t時刻的電池容量(Ah)； Vt-第t時刻的電池電壓(V)； Qt-1-第 t-1時刻的電

7、池容量(Ah)； Vt-1-第t-1時刻的電池電壓(V)。 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池健康度評估方法， 其特征在于， 樣本電池的SOH值 權(quán)利要求書 1/2 頁 2 CN 111948546 A 2 為： 7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰電池健康度評估方法， 其特征在于， 樣本電池由n個電 池單元串聯(lián)而成的不同可用容量的電池模組。 8.一種鋰電池健康度評估系統(tǒng)， 其特征在于， 包括電池電壓數(shù)據(jù)采集模塊、 容量增量曲 線擬合模塊、 電池健康度標定模塊和控制模塊； 電池電壓數(shù)據(jù)采集模塊用于采集樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)， 并將采集的樣本電池的 充放電電壓數(shù)據(jù)反饋至容量增量曲線擬合模塊； 容量增

8、量曲線擬合模塊根據(jù)獲取的樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)繪制容量增量曲線并 得到最大峰高降幅程度Hmax值； 電池健康度標定模塊用于對樣本電池進行容量標定， 得到樣本電池的可用容量， 進而 得到樣本電池的SOH值； 控制模塊用于根據(jù)樣本電池在SOH值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度Hmax值繪制Hmax- SOH擬合曲線， 將待檢測電池模組充或放電過程容量增量曲線中最大峰高降幅程度Hmax值 輸入到控制模塊， 即可得到與待檢測電池模組容量增量曲線中最大峰高降幅程度Hmax值 對應(yīng)的SOH值， 實現(xiàn)待檢測電池模組健康度的快速評估。 權(quán)利要求書 2/2 頁 3 CN 111948546 A 3 一種鋰電池健康度評

9、估方法及系統(tǒng) 技術(shù)領(lǐng)域 0001 本發(fā)明涉及電池運維技術(shù)， 特別涉及一種鋰電池健康度評估方法及系統(tǒng)。 背景技術(shù) 0002 日益嚴重的能源危機和環(huán)境惡化成為了全球性問題， 儲能電站和電動汽車在降低 污染物排放以及緩解化石能源危機方面具有顯著潛力， 因此全球許多國家通過財政激勵以 及政策扶持大力推動電池技術(shù)的發(fā)展。 無論是大規(guī)模電池儲能電站還是電動汽車電池系 統(tǒng)， 在運行一段時間以后， 電池之間的不一致性逐漸凸顯。 低成本、 快速地在線檢測電池的 健康度是儲能電站和動力電池系統(tǒng)運維人員非常關(guān)注的核心技術(shù)。 0003 國內(nèi)外對估算電池健康度(SOH， State of Health， )的方法做了大

10、量研究。 Lai等 人研究了大規(guī)模退役電池串聯(lián)充電曲線的特點， 建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型， 通過所建模型可以 批量估算電池單元的容量。 Zheng等人從基于SOC的IC/DV曲線中提取可能由電池管理系統(tǒng) 容易識別的三個特征點， 然后量化特征點與SOC/容量之間的關(guān)系并應(yīng)用于車載電池容量估 算， 研究結(jié)果對于電池容量估計可以實現(xiàn)2.0的相對誤差。 一般電池模組都為多芯串并聯(lián) 模組電池， 因為時間使用久了， 會出現(xiàn)電池的容量下降的現(xiàn)象， 而且電池之間容量下降的程 度是不一樣的， 從而凸顯了電池之間的不一致性。 而對電池的健康度在線快速評估是一件 亟待解決的難題。 發(fā)明內(nèi)容 0004 本發(fā)明的目的在于提供

11、一種鋰電池健康度評估方法及系統(tǒng)， 以克服現(xiàn)有技術(shù)的不 足。 0005 為達到上述目的， 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 0006 一種鋰電池健康度評估方法， 包括以下步驟： 0007 步驟1)、 根據(jù)樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)獲取樣本電池的ICA曲線中的最大峰高 降幅程度Hmax值； 0008 步驟2)、 對樣本電池進行容量標定， 得到樣本電池的可用容量， 進而計算樣本電池 的SOH值； 0009 步驟3)、 根據(jù)樣本電池在SOH值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度Hmax值繪制Hmax- SOH擬合曲線； 0010 步驟4)、 采集待檢測電池模組充或放電過程中電壓平臺段的工作電壓曲線計算待 檢測電池模組ICA

12、曲線中最大峰高降幅程度Hmax值， 根據(jù)Hmax-SOH擬合曲線可得到與待 檢測電池模組ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值對應(yīng)的SOH值， 即可實現(xiàn)待檢測電池模 組健康度的快速評估。 0011 進一步的， 在充或放電過程中通過電池管理系統(tǒng)采集樣本電池的充放電電壓數(shù) 據(jù)。 0012 進一步的， 采用樣本電池每次循環(huán)結(jié)束容量標定時獲得的電池電壓數(shù)據(jù)計算電池 說明書 1/6 頁 4 CN 111948546 A 4 容量增量曲線。 0013 進一步的， 1)、 提取循環(huán)結(jié)束時樣本電池容量標定電壓及容量數(shù)據(jù)； 0014 2)、 將獲取的容量標定電壓等間隔分割， 計算每個間隔段的容量數(shù)據(jù)； 0015

13、 3)、 根據(jù)每個間隔段的容量數(shù)據(jù)， 利用微分函數(shù)計算得到容量初步值， 然后通過五 點平滑法將容量初步值進行濾波去除噪音可得差分容量， 根據(jù)電池初始容量以及得到的差 分容量即可獲取容量增量曲線； 0016 4)、 在容量增量曲線中對ICA曲線中充電過程中的最大峰或者放電過程中的最大 峰高降幅程度Hmax值進行計算： 0017 HmaxHinitial-H (2)。 0018 進一步的， 將容量標定電壓數(shù)據(jù)分割為5mV的間隔段,同時獲得每個間隔段對應(yīng)容 量數(shù)據(jù)， 使用微分函數(shù)處理容量數(shù)據(jù)， 可得容量初步值使用五點平滑法將容量初步值 進行濾波去除噪音可得差分容量將差分容量帶入公式(1)可得微分容量

14、值 使用Origin函數(shù)繪制圖即可獲得容量增量曲線： 0019 0020 Q-電池容量(Ah)； V-電池電壓(V)； dQ/dV-微分容量(AhV-1)； QBOL-電池初始容量； Q/V-差分容量(AhV-1)； Qt-第t時刻的電池容量(Ah)； Vt-第t時刻的電池電壓(V)； Qt-1-第t-1時刻的電池容量(Ah)； Vt-1-第t-1時刻的電池電壓(V)。 0021進一步的， 樣本電池的SOH值為： 0022 進一步的， 樣本電池由n個電池單元串聯(lián)而成的不同可用容量的電池模組。 0023 一種鋰電池健康度評估系統(tǒng)， 包括電池電壓數(shù)據(jù)采集模塊、 容量增量曲線擬合模 塊、 電池健康度

15、標定模塊和控制模塊； 0024 電池電壓數(shù)據(jù)采集模塊用于采集樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)， 并將采集的樣本電 池的充放電電壓數(shù)據(jù)反饋至容量增量曲線擬合模塊； 0025 容量增量曲線擬合模塊根據(jù)獲取的樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)繪制ICA曲線并得 到最大峰高降幅程度Hmax值； 0026 電池健康度標定模塊用于對樣本電池進行容量標定， 得到樣本電池的可用容量， 進而得到樣本電池的SOH值； 0027 控制模塊用于根據(jù)樣本電池在SOH值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度Hmax值繪制 Hmax-SOH擬合曲線， 將待檢測電池模組充或放電過程ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值 輸入到控制模塊， 即可得到與待檢測電

16、池模組ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值對應(yīng)的 SOH值， 實現(xiàn)待檢測電池模組健康度的快速評估。 0028 與現(xiàn)有技術(shù)相比， 本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果： 說明書 2/6 頁 5 CN 111948546 A 5 0029 本發(fā)明一種鋰電池健康度評估方法， 將電池的健康度與充或放電過程中ICA曲線 最大峰高降幅程度Hmax進行對比， 分析不同電池健康度與對應(yīng)的容量增量曲線最大峰高 降幅程度Hmax之間的相關(guān)性， 對樣本電池進行容量標定， 得到樣本電池的可用容量， 進而 計算樣本電池的健康度值， 根據(jù)樣本電池在健康度值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度Hmax值 繪制Hmax-SOH擬合曲線， 采集

17、待檢測電池模組充或放電過程中電壓平臺段的工作電壓曲 線計算待檢測電池模組容量增量曲線中最大峰高降幅程度Hmax值， 根據(jù)Hmax-SOH擬合曲 線可得到與待檢測電池模組ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值對應(yīng)的健康度值， 實現(xiàn)待 檢測電池模組健康度的快速評估， 提高儲能電站或者動力電池系統(tǒng)的安全運維水平， 本發(fā) 明方法簡單， 檢測速度快， 準確度高。 0030 進一步的， 根據(jù)電池管理系統(tǒng)實時采集電池充放電過程中的工作電壓， 不需要額 外采集， 不增加工作量， 方法簡單可靠。 0031 本發(fā)明一種鋰電池健康度評估系統(tǒng)， 結(jié)構(gòu)簡單， 通過本發(fā)明能夠快速實現(xiàn)電池SOH 的快速評估， 提高大型儲能

18、電站或動力電池系統(tǒng)的安全運維水平。 附圖說明 0032 圖1本發(fā)明實施例中電池模組內(nèi)各電池單元連接結(jié)構(gòu)示意圖。 0033 圖2為本發(fā)明實施例中不同可用容量的電池模組充放電曲線。 0034 圖3本發(fā)明實施例中不同可用容量的電池模組充放電過程中的平臺電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化 成的ICA曲線圖。 0035 圖4本發(fā)明實施例中充電過程中ICA曲線最大峰峰高降幅程度Hmax值-SOH擬合 曲線關(guān)系。 0036 圖5本發(fā)明放電過程中ICA曲線最大峰峰高降幅程度Hmax值-SOH擬合曲線關(guān) 系。 具體實施方式 0037 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細描述： 0038 一種鋰電池健康度評估方法， 包括以下步驟： 003

19、9 步驟1)、 獲取樣本電池充放電電壓數(shù)據(jù)； 0040 樣本電池由n個電池單元串聯(lián)構(gòu)成， 如圖1所示； 這里電池單元可以是一個電芯， 也 可以是一組并聯(lián)電芯。 在充(放)電過程中通過電池管理系統(tǒng)采集樣本電池的充放電電壓數(shù) 據(jù)(即樣本電池的工作電壓)； 本申請直接利用充放電過程中的平臺電壓數(shù)據(jù)。 0041 步驟2)、 根據(jù)樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)獲取樣本電池的ICA曲線中的最大峰高 降幅程度Hmax值； 0042 樣本電池的ICA曲線中的最大峰高降幅程度Hmax值的計算過程如下： 0043 采用樣本電池每次循環(huán)結(jié)束容量標定時獲得的電池電壓數(shù)據(jù)計算電池容量增量 曲線， 計算公式如(1)所示， 其中

20、QBOL表示電池初始容量。 在鋰離子電池中由于在較短的取樣 時間內(nèi)電壓變化可能為0， 造成容量增量曲線出現(xiàn)斷點， 所以在分析電池容量增量曲線時， 相鄰取樣點的電池電壓差統(tǒng)一設(shè)置為5mV。 具體數(shù)據(jù)處理如下： 0044 1)、 提取循環(huán)結(jié)束時樣本電池容量標定電壓及容量數(shù)據(jù)； 說明書 3/6 頁 6 CN 111948546 A 6 0045 2)、 將獲取的容量標定電壓等間隔分割， 計算每個間隔段的容量數(shù)據(jù)； 0046 3)、 根據(jù)每個間隔段的容量數(shù)據(jù)， 利用微分函數(shù)計算得到容量初步值， 然后通過五 點平滑法(Matlab中Smooth函數(shù))將容量初步值進行濾波去除噪音可得差分容量， 根據(jù)電池

21、初始容量以及得到的差分容量即可獲取容量增量曲線； 0047 具體的， 以充電電壓數(shù)據(jù)為例， 將提取的充電電壓數(shù)據(jù)導入Origin軟件， 使用 Origin中數(shù)學分析插值函數(shù)將容量標定電壓數(shù)據(jù)分割為5mV的間隔段,同時獲得每個 間隔段對應(yīng)容量數(shù)據(jù)， 使用Origin中微分函數(shù)處理第二步獲得的容量數(shù)據(jù)， 可得容量初步 值使用五點平滑法(Matlab中Smooth函數(shù))將初步值進行濾波去除噪音可得差分 容量將差分容量帶入公式(1)可得微分容量值使用Origin函數(shù)繪制 圖即可獲得容量增量曲線。 0048 0049 Q-電池容量(Ah)； V-電池電壓(V)； dQ/dV-微分容量(AhV-1)； Q

22、BOL-電池初始容量； Q/V-差分容量(AhV-1)； Qt-第t時刻的電池容量(Ah)； Vt-第t時刻的電池電壓(V)； Qt-1-第t-1時刻的電池容量(Ah)； Vt-1-第t-1時刻的電池電壓(V)。 0050 4)、 在容量增量(ICA)曲線中， 橫坐標為工作電壓， 縱坐標為容量增量， 對ICA曲線 中充電過程中的最大峰或者放電過程中的最大峰高降幅程度Hmax值進行計算： 0051 HmaxHinitial-H (2)。 0052 步驟3)、 對樣本電池進行容量標定， 得到樣本電池的可用容量， 進而計算樣本電池 的SOH值， 0053 樣本電池由n個電池單元串聯(lián)而成的不同可用容量

23、的電池模組； 0054 步驟4)、 重復步驟1)至步驟2)， 得到樣本電池在SOH值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度 Hmax值， 根據(jù)樣本電池在SOH值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度Hmax值繪制Hmax-SOH擬合曲 線； 0055 步驟5)、 采集待檢測電池模組充(放)電過程中電壓平臺段的工作電壓曲線， 進行 待檢測電池模組ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值的計算， 再根據(jù)步驟4)中得到的 Hmax-SOH擬合曲線獲取待檢測電池模組中ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值所對應(yīng)的 SOH值， 即可實現(xiàn)待檢測電池模組健康度的快速評估。 0056 一種鋰電池健康度評估系統(tǒng)， 包括電池電壓數(shù)據(jù)采集模塊、

24、 容量增量曲線擬合模 塊、 電池健康度標定模塊和控制模塊； 0057 電池電壓數(shù)據(jù)采集模塊用于采集樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)， 并將采集的樣本電 池的充放電電壓數(shù)據(jù)反饋至容量增量曲線擬合模塊； 0058 容量增量曲線擬合模塊根據(jù)獲取的樣本電池的充放電電壓數(shù)據(jù)繪制ICA曲線并得 到最大峰高降幅程度Hmax值； 0059 電池健康度標定模塊用于對樣本電池進行容量標定， 得到樣本電池的可用容量， 說明書 4/6 頁 7 CN 111948546 A 7 進而得到樣本電池的SOH值； 0060 控制模塊用于根據(jù)樣本電池在SOH值下對應(yīng)的最大峰高降幅程度Hmax值繪制 Hmax-SOH擬合曲線， 將待檢測

25、電池模組充或放電過程ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值 輸入到控制模塊， 即可得到與待檢測電池模組ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值對應(yīng)的 SOH值， 實現(xiàn)待檢測電池模組健康度的快速評估。 0061 本發(fā)明基于ICA曲線中最大峰高降幅程度Hmax值的電池健康度快速評估方法， 由 于電池充放電過程中的工作電壓可根據(jù)電池管理系統(tǒng)實時采集， 不需要額外采集， 不增加 工作量； 只需要采集充放電平臺的工作電壓數(shù)據(jù)， 即荷電狀態(tài)(SOC)在30-80范圍以內(nèi) 的工作電壓， 這是儲能電池無論是深充放還是淺充放都可以得到的工作電壓數(shù)據(jù)， 而不需 要在高SOC范圍(80-100)或低SOC范圍(0-3

26、0)的工作電壓數(shù)據(jù)。 并且電池在30- 80SOC范圍以內(nèi)進行充放電(即淺充淺放)對電池老化的影響比深充深放要小得多， 對于 電池壽命的延長是大有好處的。 通過本發(fā)明實現(xiàn)電池SOH的快速評估， 提高大型儲能電站或 動力電池系統(tǒng)的安全運維水平。 0062 本次試驗采用奇瑞S18B電動汽車的磷酸鐵鋰電池模組(15P4S， 15并4串)， 標稱容 量為40Ah， 由4個15P1S電池單元串聯(lián)組成。 15P1S電池單元的額定電壓為3.2V， 15P4S電池模 組的額定電壓為12.8V。 0063 下面結(jié)合附圖和實際實驗數(shù)據(jù)進行進一步說明。 首先對電池模組的可用容量進行 標定， 并計算其SOH，可用容量

27、測量步驟： (1)以C/5恒流恒壓充電 到企業(yè)規(guī)定上限截至條件； (2)靜止30min； (3)以C/5恒流放電到企業(yè)規(guī)定下限截至條件； (4)靜止30min。 以放電容量為可用容量。 0064 然后通過電池管理系統(tǒng)采集充放電過程中電池模組內(nèi)不同充放電時刻下15P4S電 池模組的工作電壓數(shù)據(jù)， 充放電曲線如圖2所示， 記錄不同SOH值的電池模組ICA曲線中充電 過程中的最大峰或者放電過程中的最大峰出現(xiàn)的位置及峰值， 并進行峰高降幅程度Hmax 值計算， 發(fā)現(xiàn)其峰高降幅程度Hmax值與該15P4S電池模組的SOH之間具有很好的線性關(guān)系， 如圖3所示。 因此可以用充(放)電過程中該15P4S電池模

28、組的ICA曲線最大峰峰高降幅程度 Hmax值作為該電池SOH的快速評估指標， 通過它們的線性關(guān)系可快速檢測待測電池的SOH 值， 從而提高大型儲能電站或動力電池系統(tǒng)的安全運維水平。 0065 一、 可用容量標定及SOH值計算： 0066 利用美國Bitrode FTV1-300-100型模塊電池測試系統(tǒng)對電池模組進行可用容量 檢測， 測試溫度在252條件下， 先用1I5(I5為1/5C倍率電流， 8A)恒流放電至截止電 壓為10.8V(2.7V4)， 靜置0.5小時， 然后在以1I5恒流充電到截止電壓14.6V(3.65V4) 后進行恒壓充電， 當電流減小降低到I20(I20為1/20C倍率電

29、流， 2A)時電池停止充電， 靜置 0.5小時， 再用1I5進行放電， 直到放電終止電壓達到10.8V， 靜置0.5h結(jié)束， 最后根據(jù)1I5 (A)的電流值和放電時間數(shù)據(jù)計算電池可用容量(以Ah計)以及其SOH值。 0067 二、 ICA曲線中最大峰峰高降幅程度Hmax值的計算過程如下： 0068 通過電池管理系統(tǒng)采集充放電過程中電池模組的工作電壓數(shù)據(jù)， 將電池模組充放 電過程中的工作電壓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成ICA曲線。 對ICA曲線中充電過程中的最大峰或者放電過程 中的最大峰為此容量狀態(tài)下的峰值， 電池模組初始容量下的最大峰值Hinitial與不同可用容 說明書 5/6 頁 8 CN 11194854

30、6 A 8 量的最大峰值H的差為峰高降幅程度Hmax值。 0069 三、 ICA曲線最大峰峰高降幅程度Hmax-SOH擬合曲線 0070 充電過程中IC曲線最大峰峰高降幅程度Hmax-SOH擬合曲線關(guān)系見圖4。 從圖4可 以看出， 充電過程中ICA曲線最大峰峰高降幅程度Hmax值與SOH呈正相關(guān)： 0071 SOH0.1375Hmax-12.48， R20.9551 0072 放電過程中ICA曲線最大峰峰高降幅程度Hmax-SOH擬合曲線關(guān)系見圖5。 從圖5可 以看出， 放電過程中ICA曲線最大峰峰高降幅程度Hmax值與SOH呈正相關(guān)： 0073 SOH0.04496Hmax-4.104， R

31、20.9635 0074 充(放)電過程中ICA曲線最大峰峰高降幅程度Hmax-SOH擬合曲線確定了以后， 待 測電池模組不需要再進行可用容量標定(因為費時)以確定其SOH值， 只需要根據(jù)電池管理 系統(tǒng)采集到充放電過程中的工作電壓數(shù)據(jù)， 進行ICA轉(zhuǎn)化， 求取充(放)電過程中ICA曲線最 大峰峰高降幅程度Hmax， 再根據(jù)擬合曲線查找出此待測電池模組的SOH值就可以了， 從而 可以實現(xiàn)電池模組健康度的快速評估。 0075 本發(fā)明利用鋰電池充放電過程中電池管理系統(tǒng)采集到的電壓數(shù)據(jù)， 建立基于充放 電電壓的容量增量分析(Incremental Capacity Analysis,ICA)曲線中的最

32、大峰高降幅程 度Hmax與磷酸鐵鋰電池健康狀態(tài)SOH的數(shù)學模型， 將電池的健康度SOH與充(放)電過程中 ICA曲線最大峰高降幅程度Hmax進行對比， 分析不同SOH與對應(yīng)的ICA曲線最大峰高降幅程 度Hmax之間的相關(guān)性， 以達到電池健康度的快速評估的目的， 實現(xiàn)電池健康度快速評估， 提 高儲能電站或者動力電池系統(tǒng)的安全運維水平。 說明書 6/6 頁 9 CN 111948546 A 9 圖1 圖2 說明書附圖 1/3 頁 10 CN 111948546 A 10 圖3 圖4 說明書附圖 2/3 頁 11 CN 111948546 A 11 圖5 說明書附圖 3/3 頁 12 CN 111948546 A 12

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網(wǎng)址: 鋰電池健康度評估方法及系統(tǒng).pdf http://www.u1s5d6.cn/newsview1392002.html