利索能及
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专利号: 2021101058349
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-02-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于标准样本及双重‑嵌入解耦的电池健康状态估计方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一、提取标准样本显著特征峰,选取同一类型不同老化状态的电池在同一温度下进行恒流充电实验,再选择上述任意一块电池在不同温度下进行恒流充电实验,分别采集各组实验中电池的电流、电压和温度数据,根据上述数据分别绘制不同老化状态电池的IC曲线图和不同温度下所测电池的IC曲线图,结合上述两张IC曲线图选定样本显著特征峰;

步骤二、标准样本机理参数标定,基于双重‑嵌入解耦得到标准样本关系函数:关系函数一,电池未老化时,由温度引起电荷转移电阻Rct变化产生电压偏差ΔUct,T与温度的关系函数;

关系函数二,同一温度下,消除电荷转移电阻Rct影响后由SEI膜电阻影响引起的电压偏差ΔUSEI,cycle,T与老化状态的线性关系函数;

关系函数三,不同温度下的线性关系系数和温度间的关系函数;

步骤三、待测电池SOH在线估计,对待测电池进行恒流充电实验,同时采集电流、电压和实测温度Tpeak数据,绘制待测电池的IC曲线,提取与样本显著特征峰对应的显著特征峰的实测电压值Upeak,根据步骤二中基于标准样本的双重‑嵌入解耦的关系三个函数按照先后顺序逐步求解SOH。

2.根据权利要求1所述的基于标准样本及双重‑嵌入解耦的电池健康状态估计方法,其特征在于:所述显著特征峰是相对变化明显且位于电压中值点附近的特征峰。

3.根据权利要求1所述的基于标准样本及双重‑嵌入解耦的电池健康状态估计方法,其特征在于:所述步骤二中的关系函数一,电池未老化时,由温度引起Rct变化产生的电压偏差为SOH为100%的标准样本电池由温度引起的在显著特征峰处电压偏差值ΔUct,T;ΔUct,T与电池工作的实际温度T的关系用Arrhenius函数描述为:ΔUct,T=actexp(bct/T)+cct式中act,bct,cct为与电荷转移电阻Rct有关的温度拟合参数。

4.根据权利要求3所述的基于标准样本及双重‑嵌入解耦的电池健康状态估计方法,其特征在于:所述SOH为100%的标准样本电池为至少三块满足出厂要求的SOH为100%电池平2

均后的虚拟电池,且通过决定系统R定量评估拟合结果,具体评估公式为:其中,Vi代表电压测量值,代表电压拟合值, 代表测量电压平均值,N代表数据量,2

R越接近1,表明拟合度越优。

5.根据权利要求1所述的基于标准样本及双重‑嵌入解耦的电池健康状态估计方法,其特征在于:所述步骤二中关系函数二,同一温度下,消除电荷转移电阻Rct影响后由SEI膜电阻影响引起的电压偏差ΔUSEI,cycle,T与老化状态的线性关系函数描述为:ΔUSEI,cycle,T=kSEI,TSOH+bSEI,T式中kSEI,T,bSEI,T为与SEI膜电阻有关的线性拟合参数。

6.根据权利要求5所述的基于标准样本及双重‑嵌入解耦的电池健康状态估计方法,其特征在于:获得所述消除Rct影响后的电压偏差与老化状态的线性关系函数的方法为通过选取至少三块SOH为100%‑80%之间的已知SOH值的单体电池样本,再根据所选取的单体电池样本拟合出电压偏差ΔUSEI,cycle,T与老化状态SOH线性函数关系;得出线性拟合参数kSEI,T与bSEI,T的关系;所述kSEI,T=‑0.01bSEI,T,则ΔUSEI,clcye,T=‑0.01bSEI,TSOH+bSEI,T。

7.根据权利要求1所述的基于标准样本及双重‑嵌入解耦的电池健康状态估计方法,其特征在于:所述步骤二中关系函数三,不同温度下的线性关系系数和电池工作的实际温度T间的关系函数描述为:

kSEI,T=kbSEI,T=ASEIexp(BSEI/T)+CSEI式中ASEI,BSEI,CSEI为与SEI膜电阻有关的温度拟合参数,其中,kSEI,T,bSEI,T为与SEI膜电阻有关的线性拟合参数,k用于表示kSEI,T和bSEI,T间线性关系。

8.根据权利要求1所述的基于标准样本及双重‑嵌入解耦的电池健康状态估计方法,其特征在于,所述步骤三中SOH的求解方法为:首先、以实测温度Tpeak作为输入并且根据步骤二中ΔUct,T与温度的关系得到ΔUct,T;

其次、根据ΔUSEI,cycle,T=Upeak‑ΔUct,T,以实测电压值Upeak作为输入得到ΔUSEI,cycle,T,然后、根据步骤二中不同温度下的线性关系系数和温度间的关系以实测温度Tpeak作为输入获得当前温度下线性关系系数,

最后、根据ΔUSEI,cycle,T与老化状态的线性关系函数以ΔUSEI,cycle,T和当前温度下线性关系系数获得所测电池的SOH估计结果。