CN111487543A - 锂离子电池循环中的dcr测试方法、系统、设备和介质 - Google Patents
锂离子电池循环中的dcr测试方法、系统、设备和介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111487543A CN111487543A CN202010351309.0A CN202010351309A CN111487543A CN 111487543 A CN111487543 A CN 111487543A CN 202010351309 A CN202010351309 A CN 202010351309A CN 111487543 A CN111487543 A CN 111487543A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium ion
- ion battery
- dcr
- charging
- discharging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 215
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 214
- 238000010998 test method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 108
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 16
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 11
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 8
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/382—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC
- G01R31/3842—Arrangements for monitoring battery or accumulator variables, e.g. SoC combining voltage and current measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/385—Arrangements for measuring battery or accumulator variables
- G01R31/387—Determining ampere-hour charge capacity or SoC
- G01R31/388—Determining ampere-hour charge capacity or SoC involving voltage measurements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/36—Arrangements for testing, measuring or monitoring the electrical condition of accumulators or electric batteries, e.g. capacity or state of charge [SoC]
- G01R31/392—Determining battery ageing or deterioration, e.g. state of health
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种锂离子电池循环过程中的DCR测试方法、系统、设备和介质，所述DCR测试方法包括将锂离子电池充电至充电截止电压；持续放电一段时间，获取放电前后锂离子电池的电压值以及放电电流值，持续充电一段时间，获取充电前后锂离子电池的电压值以及充电电流值，然后再持续放电一段时间，重复本步骤若干次；进行若干次锂离子电池充放电循环；根据DCR计算公式得出放电DCR和充电DCR。本发明技术方案可以更好地了解锂离子电池在循环过程中充电DCR和放电DCR的变化趋势，提前识别电芯性能异常的风险，并节省了大量测试时间，也避免电池反复移动而影响电池循环数据的连续性。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池测试技术领域，特别涉及一种锂离子电池循环中的DCR测试方法、系统、设备和介质。
背景技术
众所周知，石油、煤炭、天然气是目前社会的主要能源，但它们都是不可再生资源。随着人类社会的快速发展，这些不可再生资源终将会在不久的将来消耗殆尽，此外，使用这些不可再生资源还会带来环境污染等问题。传统车企巨头纷纷制定新能源汽车的销售计划以及燃油车的禁售计划，另外，以锂离子电池为能源的风电储能行业发展潜力巨大，进一步推动了锂离子电池的发展。当前锂离子电池主要存在以下问题：能量密度低、循环寿命短、安全性能差、成本高。直流内阻是锂离子电池的重要电性能之一，锂离子电池的直流内阻简称DCR，包括充电DCR和放电DCR，是评价锂离子电池性能好坏的重要指标，直接影响锂离子电池的能量密度、循环寿命。DCR较大的电池产热也较大，进而影响锂离子电池在使用时的安全性能，因此测试锂离子电池的DCR很有必要。
目前测试锂离子电池的DCR一般是在锂离子电池循环前单独测试，由于电池一直在进行充放电循环测试，电池循环过程中的DCR变化情况无从得知，传统的方法是将电池循环停止并取下，将电池置于特定条件下单独进行DCR测试，DCR测试完成后，再对电池重新进行充放电循环测试，然而无法连续监控电池循环过程中的DCR变化情况，这使得研究锂离子电池循环过程中的DCR变化趋势变得异常困难，而且费时费力，影响电芯循环数据的连续性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中不能方便地测试电池DCR的问题，提供一种锂离子电池循环中的DCR测试方法、系统、设备和介质。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种锂离子电池循环过程中的DCR测试方法，所述DCR测试方法包括：
S1、将锂离子电池静置第一时间段，然后将所述锂离子电池充电至第一充电截止电压；
S2、将锂离子电池静置第二时间段，然后以第一电流值I1持续放电第三时间段t3，获取所述锂离子电池静置结束时的第一电压值V1以及放电结束时的第二电压值V2；
S3、将锂离子电池静置第四时间段，然后以第二电流值I2持续充电第五时间段t5，获取所述锂离子电池静置结束时的第三电压值V3以及充电结束时的第四电压值V4；
S4、将锂离子电池静置第六时间段，然后以第三电流值I3持续放电第七时间段t7，且I3*t7+I1*t3-I2*t5>0；
S5、重复步骤S2-S4若干次，直至锂离子电池电芯SOC不高于第一电芯SOC值；
S6、对所述锂离子电池进行若干次充放电循环；
步骤S3之后还包括：计算所述锂离子电池的放电DCR和/或充电DCR，计算公式如下：
放电DCR＝(V1-V2)/I1；
充电DCR＝(V4-V3)/I2。
较佳地，步骤S6中每次充放电循环包括以下步骤：
S61、将锂离子电池静置第八时间段，持续充电至第二充电截止电压；
S62、将锂离子电池静置第九时间段，持续放电至第二放电截止电压。
较佳地，所述DCR测试方法还包括：重复执行步骤S1-S6，直至达到循环终止条件。
较佳地，所述DCR测试方法还包括：每次重复执行步骤S6时，充放电循环的次数均相同。
较佳地，所述循环终止条件包括以下至少一种：所述锂离子电池的放电容量保持率不高于第一阈值、所述锂离子电池的循环次数不低于第二阈值、所述锂离子电池的能量保持率不高于第三阈值。
较佳地，第一阈值的取值范围为50％到90％之间，第三阈值的取值范围为50％到90％之间。
较佳地，步骤S1中的所述第一充电截止电压为锂离子电池的满充电压值。
较佳地，步骤S1中的锂离子电池充电之前还包括以下步骤：
将锂离子电池静置第十时间段，持续放电至第一放电截止电压。
较佳地，步骤S4中所述第七时间段t7的取值为(C0*m1/n1-I1*t3+I2*t5)/I4，其中，C0为所述锂离子电池电芯总容量，n1为一正整数，m1为50％到100％之间的一个数值，本领域技术人员应当理解，I1、I2、t3、t5的取值需使得t7的取值大于0。
较佳地，所述DCR测试方法还包括：根据计算得出的放电DCR和/或充电DCR，获取放电DCR和/或充电DCR的变化趋势。
一种锂离子电池循环过程中的DCR测试系统，所述DCR测试系统包括：
预处理模块，用于将锂离子电池静置第一时间段，然后将所述锂离子电池充电至第一充电截止电压；
第一放电模块，用于将锂离子电池静置第二时间段，然后以第一电流值I1持续放电第三时间段t3，获取所述锂离子电池静置结束时的第一电压值V1以及放电结束时的第二电压值V2；
第一充电模块，用于将锂离子电池静置第四时间段，然后以第二电流值I2持续充电第五时间段t5，获取所述锂离子电池静置结束时的第三电压值V3以及充电结束时的第四电压值V4；
第二放电模块，用于将锂离子电池静置第六时间段，然后以第三电流值I3持续放电第七时间段t7，且I3*t7+I1*t3-I2*t5>0；
第一循环模块，用于重复依次调用所述第一放电模块、第一充电模块、第二放电模块若干次，直至锂离子电池电芯SOC不高于第一电芯SOC值；
第二循环模块，用于对所述锂离子电池进行若干次充放电循环；
计算模块，用于计算所述锂离子电池的放电DCR和/或充电DCR，计算公式如下：
放电DCR＝(V1-V2)/I1；
充电DCR＝(V4-V3)/I2。
较佳地，所述第二循环模块用于通过充电单元和放电单元对所述锂离子电池进行充放电循环，其中，
所述充电单元，用于将锂离子电池静置第八时间段，持续充电至第二充电截止电压；
所述放电单元，用于将锂离子电池静置第九时间段，持续放电至第二放电截止电压。
较佳地，所述DCR测试系统还包括第三循环模块，用于重复依次调用所述预处理模块、第一放电模块、第一充电模块、第二放电模块、第一循环模块、第二循环模块、计算模块，直至达到循环终止条件。
较佳地，所述循环终止条件包括以下至少一种：所述锂离子电池的放电容量保持率不高于第一阈值、所述锂离子电池的循环次数不低于第二阈值、所述锂离子电池的能量保持率不高于第三阈值。
较佳地，第一阈值的取值范围为50％到90％之间，第三阈值的取值范围为50％到90％之间。
较佳地，所述第一充电截止电压为锂离子电池的满充电压值。
较佳地，预处理模块还用于在锂离子电池充电之前将锂离子电池静置第十时间段，持续放电至第一放电截止电压。
较佳地，第二放电模块中所述第七时间段t7的取值为(C0*m1/n1-I1*t3+I2*t5)/I4，其中，C0为所述锂离子电池电芯总容量，n1为一正整数，m1为50％到100％之间的一个数值，本领域技术人员应当理解，I1、I2、t3、t5的取值需使得t7的取值大于0。
较佳地，所述DCR测试系统还包括变化趋势获取模块，用于根据计算得出的放电DCR和/或充电DCR，获取放电DCR和/或充电DCR的变化趋势。
一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现前述的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法的步骤。
本发明的积极进步效果在于：
在锂离子电池充放电循环过程中，直接测试锂离子电池的DCR，包括充电和/或放电DCR，以更好地了解锂离子电池在循环过程中充电DCR和/或放电DCR的变化趋势，用于研究电芯在循环过程中的电性能变化情况，为锂离子电池循环过程中衰减分析、改善电芯循环寿命提供更多的分析指标，提前识别电芯性能异常的风险。并且由于本发明不需要在电池充放电循环测试之外单独进行DCR测试，因此节省了大量测试时间，同时避免电池反复移动而影响电池循环数据的连续性。
附图说明
图1为本发明实施例1的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法的流程图。
图2为本发明实施例1的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法中获取的放电DCR变化趋势图。
图3为本发明实施例1的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法中获取的充电DCR变化趋势图。
图4为本发明实施例2的锂离子电池循环过程中的DCR测试系统的结构框图。
图5为本发明实施例3的电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例提供一种锂离子电池循环过程中的DCR测试方法，如图1所示，所述DCR测试方法包括如下步骤：
S1、将锂离子电池静置第十时间段，然后将所述锂离子电池持续放电至第一放电截止电压；将锂离子电池静置第一时间段，然后将所述锂离子电池充电至第一充电截止电压；
S2、将锂离子电池静置第二时间段，然后以第一电流值I1持续放电第三时间段t3，获取所述锂离子电池静置结束时的第一电压值V1以及放电结束时的第二电压值V2；
S3、将锂离子电池静置第四时间段，然后以第二电流值I2持续充电第五时间段t5，获取所述锂离子电池静置结束时的第三电压值V3以及充电结束时的第四电压值V4；
S4、将锂离子电池静置第六时间段，然后以第三电流值I3持续放电第七时间段t7，t7的取值为(C0*m1/n1-I1*t3+I2*t5)/I3，其中，C0为所述锂离子电池电芯总容量，n1为一正整数，m1为50％到100％之间的一个数值；
S5、重复步骤S2-S4若干次，直至锂离子电池电芯SOC不高于第一电芯SOC值；
S6、重复以下充放电循环若干次：将锂离子电池静置第八时间段，持续充电至第二充电截止电压；将锂离子电池静置第九时间段，持续放电至第二放电截止电压；
S7、重复执行步骤S1-S6，直至达到循环终止条件；
步骤S3之后还包括步骤S31：
S31、计算所述锂离子电池的放电DCR和/或充电DCR，计算公式如下：
放电DCR＝(V1-V2)/I1；
充电DCR＝(V4-V3)/I2。
需要说明的是，图1中的步骤S31位于步骤S4之前只是示例，步骤S31只要位于步骤S3之后即可，具体地，步骤S31位于步骤S4-步骤S7中任一步骤之前或之后均可。
本实施例的DCR测试方法还可以包括：根据计算得出的放电DCR和/或充电DCR，获取放电DCR和/或充电DCR的变化趋势。
其中，在步骤S7中，所述循环终止条件具体可以包括以下至少一种：所述锂离子电池的放电容量保持率不高于第一阈值、所述锂离子电池的循环次数不低于第二阈值、所述锂离子电池的能量保持率不高于第三阈值，而相应的第一阈值取值范围可以为50％到90％之间，第三阈值取值范围可以为50％到90％之间，具体的取值可以根据实际需要进行设置。
其中优选地，步骤S1中的第一充电截止电压可以为满充电压值。
下面以105Ah的方形铝壳磷酸铁锂电池为例，详细说明本实施例的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法的具体实施过程，其中，测试环境温度可以设置为25±2℃，所述DCR测试方法具体包括如下步骤：
S101、将锂离子电池静置第十时间段30分钟，然后将所述锂离子电池以电流105A持续放电至第一放电截止电压2.0V；将锂离子电池静置第一时间段30分钟，然后将所述锂离子电池以电流105A恒流恒压充电至第一充电截止电压3.65V；
S102、将锂离子电池静置第二时间段60分钟，然后以电流415A持续放电第三时间段30秒，获取所述锂离子电池静置结束时的第一电压值V1以及放电结束时的第二电压值V2；
S103、将锂离子电池静置第四时间段40秒，然后以电流210A持续充电第五时间段15秒，获取所述锂离子电池静置结束时的第三电压值V3以及充电结束时的第四电压值V4；
S104、将锂离子电池静置第六时间段30分钟，然后以电流105A持续放电t7时间，t7的取值按照前述步骤S104的计算方法获取；
S105、重复步骤S102-S104，直至锂离子电池电芯SOC为0；
在本实施例中，通过循环执行步骤S102和步骤S104的放电操作以及步骤S103的充电操作，最终实现在每次循环中放电结束后的电芯SOC值减少值为一固定值，优选地，该固定值取值为47.5％；这样，在第一次执行步骤S102-S104后，电芯SOC值会从100％减少为52.5％，在第二次执行步骤S102-S104后，电芯SOC值会从52.5％减少为5％，而在第三次执行步骤S102-S104时，由于电芯SOC值只剩余5％，那么，在执行步骤S104时，电芯SOC值减少为0之后就不再放电；
S106、重复以下充放电循环100次：将锂离子电池静置第八时间段30分钟，以电流105A恒流充电至第二充电截止电压3.6V；将锂离子电池静置第九时间段30分钟，以电流105A持续放电至第二放电截止电压2.5V；
S107、重复执行步骤S101-S106，直至放电容量保持率低于初始容量的80％；
步骤S103之后还包括：计算所述锂离子电池的放电DCR和充电DCR，计算公式如下：
放电DCR＝(V1-V2)/I1；
充电DCR＝(V4-V3)/I2。
计算结果如下表所示。下表中的100％SOC，52.5％SOC和5％SOC指的是在前述S102步骤中静置结束后的电芯SOC值。下表中的DCR数值为在特定环境条件下对特定锂离子电池测试获取的数值，仅供参考，本领域技术人员应当理解，在不同测试环境和测试对象时所得到的数值可能有所差异。
根据计算得出的放电DCR和充电DCR，获取放电DCR和充电DCR的变化趋势。如图2和图3所示。
放电DCR和充电DCR均是锂离子电池的重要性能指标。充电DCR反映了电芯的充电极化大小、充电产热能力，而放电DCR反映的是电芯放电状态的极化和产热能力。非循环过程中的DCR是电芯的短期DCR，由于时间短，极化累积、副反应累积等较少。通过本实施例，测试锂离子电池循环过程中的充电和放电DCR，可反映电芯长期的DCR，从而了解电芯欧姆内阻、极化累积、副反应累积、极片健康状态等的综合情况，然后可根据DCR是否有突变来判断循环性能是否出现恶化。
可以理解的是，本发明实施例中步骤S101至S107出现的各个时间段值、电流值、电压值、电芯SOC值减少值、放电容量保持率值以及循环次数等仅仅是示例，不应对本发明实施例中各步骤的执行带来任何限制，本领域技术人员可以根据需要采用不同的数值，只要可正常实施本发明的方法即可。
实施例2
本实施例提供一种锂离子电池循环过程中的DCR测试系统，如图4所示，所述DCR测试系统1包括：
预处理模块11，用于将锂离子电池静置第十时间段，然后持续放电至第一放电截止电压；将锂离子电池静置第一时间段，然后将所述锂离子电池充电至第一充电截止电压；
第一放电模块12，用于将锂离子电池静置第二时间段，然后以第一电流值I1持续放电第三时间段t3，获取所述锂离子电池静置结束时的第一电压值V1以及放电结束时的第二电压值V2；
第一充电模块13，用于将锂离子电池静置第四时间段，然后以第二电流值I2持续充电第五时间段t5，获取所述锂离子电池静置结束时的第三电压值V3以及充电结束时的第四电压值V4；
第二放电模块14，用于将锂离子电池静置第六时间段，然后以第三电流值I3持续放电第七时间段t7，t7的取值为(C0*m1/n1-I1*t3+I2*t5)/I3，其中，C0为所述锂离子电池电芯总容量，n1为一正整数，m1为50％到100％之间的一个数值；
第一循环模块15，用于重复依次调用第一放电模块、第一充电模块、第二放电模块，直至锂离子电池电芯SOC不高于第一电芯SOC值；
第二循环模块16，用于通过充电单元161和放电单元162对所述锂离子电池进行若干次充放电循环，其中，充电单元161用于将锂离子电池静置第八时间段，持续充电至第二充电截止电压，放电单元162用于将锂离子电池静置第九时间段，持续放电至第二放电截止电压；
第三循环模块17，用于重复依次调用所述预处理模块11、第一放电模块12、第一充电模块13、第二放电模块14、第一循环模块15、第二循环模块16，直至达到循环终止条件；
计算模块18，用于计算所述锂离子电池的放电DCR和/或充电DCR，计算公式如下：
放电DCR＝(V1-V2)/I1；
充电DCR＝(V4-V3)/I2。
变化趋势获取模块19，用于根据计算得出的放电DCR和/或充电DCR，获取放电DCR和/或充电DCR的变化趋势。
其中，在第三循环模块17中，所述循环终止条件具体可以包括以下至少一种：所述锂离子电池的放电容量保持率不高于第一阈值、所述锂离子电池的循环次数不低于第二阈值、所述锂离子电池的能量保持率不高于第三阈值，而相应的第一阈值取值范围可以为50％到90％之间，第三阈值取值范围可以为50％到90％之间，具体的取值可以根据实际需要进行设置。
其中优选地，预处理模块11中的第一充电截止电压可以为满充电压值。
下面以105Ah的方形铝壳磷酸铁锂电池为例，详细说明本实施例的锂离子电池循环过程中的DCR测试系统的具体实施过程，测试环境温度可以设置为25±2℃，所述DCR测试系统具体包括：
预处理模块11，用于将锂离子电池静置第十时间段30分钟，然后将所述锂离子电池以电流105A持续放电至第一放电截止电压2.0V；将锂离子电池静置第一时间段30分钟，然后将所述锂离子电池以电流105A恒流恒压充电至第一充电截止电压3.65V；
第一放电模块12，用于将锂离子电池静置第二时间段60分钟，然后以电流415A持续放电第三时间段30秒，获取所述锂离子电池静置结束时的第一电压值V1以及放电结束时的第二电压值V2；
第一充电模块13，用于将锂离子电池静置第四时间段40秒，然后以电流210A持续充电第五时间段15秒，获取所述锂离子电池静置结束时的第三电压值V3以及充电结束时的第四电压值V4；
第二放电模块14，用于将锂离子电池静置第六时间段30分钟，然后以电流105A持续放电t7时间，t7的取值按照前述第二放电模块14的计算方法获取；
第一循环模块15，用于重复依次调用第一放电模块、第一充电模块、第二放电模块，直至锂离子电池电芯SOC为0；
在本实施例中，通过循环调用第一放电模块12和第二放电模块14的放电操作以及第一充电模块13的充电操作，最终实现在每次循环中放电结束后的电芯SOC值减少值为一固定值，优选地，该固定值取值为47.5％；这样，在第一次调用第一放电模块12、第一充电模块13以及第二放电模块14后，电芯SOC值会从100％减少为52.5％，在第二次调用所述三个模块后，电芯SOC值会从52.5％减少为5％，而在第三次调用所述三个模块时，由于电芯SOC值只剩余5％，那么，在调用第二放电模块14时，电芯SOC值减少为0之后就不再放电；
第二循环模块16，用于通过充电单元161和放电单元162对所述锂离子电池进行100次充放电循环，其中，充电单元1161用于将锂离子电池静置第八时间段30分钟，以电流105A恒流充电至第二充电截止电压3.6V，放电单元1162用于将锂离子电池静置第九时间段30分钟，以电流105A持续放电至第二放电截止电压2.5V；
第三循环模块17，用于重复依次调用所述预处理模块11、第一放电模块12、第一充电模块13、第二放电模块14、第一循环模块15、第二循环模块16，直至达到锂离子电池的放电容量保持率低于初始容量的80％；
计算模块18，用于计算所述锂离子电池的放电DCR和充电DCR，计算公式如下：
放电DCR＝(V1-V2)/I1；
充电DCR＝(V4-V3)/I2。
计算结果如下表所示。下表中的100％SOC，52.5％SOC和5％SOC指的是在前述S102步骤中静置结束后的电芯SOC值。下表中的DCR数值为在特定环境条件下对特定锂离子电池测试获取的数值，仅供参考，本领域技术人员应当理解，在不同测试环境和测试对象时所得到的数值可能有所差异。
变化趋势获取模块19，用于根据计算得出的放电DCR和/或充电DCR，获取放电DCR和充电DCR的变化趋势。如图2和图3所示。
放电DCR和充电DCR均是锂离子电池的重要性能指标。充电DCR反映了电芯的充电极化大小、充电产热能力，而放电DCR反映的是电芯放电状态的极化和产热能力。非循环过程中的DCR是电芯的短期DCR，由于时间短，极化累积、副反应累积等较少。通过本实施例，测试锂离子电池循环过程中的充电和放电DCR，可反映电芯长期的DCR，从而了解电芯欧姆内阻、极化累积、副反应累积、极片健康状态等的综合情况，然后可根据DCR是否有突变来判断循环性能是否出现恶化。
可以理解的是，上述105Ah的方形铝壳磷酸铁锂电池的具体应用实例中出现的各个时间段值、电流值、电压值、电芯SOC值减少值、放电容量保持率值以及循环次数等仅仅是示例，不应对本发明实施例中各步骤的执行带来任何限制，本领域技术人员可以根据需要采用不同的数值，只要可正常实施本发明的方法即可。
实施例3
本发明还提供一种电子设备，如图5所示，所述电子设备可以包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现前述实施例1中的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法的步骤。
可以理解的是，图5所示的电子设备仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图5所示，电子设备2可以以通用计算设备的形式表现，例如：其可以为服务器设备。电子设备2的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理器3、上述至少一个存储器4、连接不同系统组件(包括存储器4和处理器3)的总线5。
所述总线5可以包括数据总线、地址总线和控制总线。
所述存储器4可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)41和/或高速缓存存储器42，还可以进一步包括只读存储器(ROM)43。
所述存储器4还可以包括具有一组(至少一个)程序模块44的程序工具45(或实用工具)，这样的程序模块44包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
所述处理器3通过运行存储在所述存储器4中的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如本发明前述实施例1中的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法的步骤。
所述电子设备2也可以与一个或多个外部设备6(例如键盘、指向设备等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口7进行。并且，模型生成的电子设备2还可以通过网络适配器8与一个或者多个网络(例如局域网LAN，广域网WAN和/或公共网络)通信。
如图5所示，网络适配器8可以通过总线5与模型生成的电子设备2的其它模块通信。本领域技术人员应当明白，尽管图中未示出，可以结合模型生成的电子设备2使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理器、外部磁盘驱动阵列、RAID(磁盘阵列)系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
需要说明的是，尽管在上文详细描述中提及了电子设备的若干单元/模块或子单元/模块，但是这种划分仅仅是示例性的并非强制性的。实际上，根据本发明的实施方式，上文描述的两个或更多单元/模块的特征和功能可以在一个单元/模块中具体化。反之，上文描述的一个单元/模块的特征和功能可以进一步划分为由多个单元/模块来具体化。
实施例4
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时实现前述实施例1中的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法的步骤。
其中，计算机可读存储介质可以采用的更具体方式可以包括但不限于：便携式盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦拭可编程只读存储器、光存储器件、磁存储器件或上述的任意合适的组合。
在可能的实施方式中，本发明还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行实现前述实施例1中的锂离子电池循环过程中的DCR测试方法的步骤。
其中，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明的程序代码，程序代码可以完全地在用户设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户设备上部分在远程设备上执行或完全在远程设备上执行。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (18)
1.一种锂离子电池循环过程中的DCR测试方法，其特征在于，所述DCR测试方法包括：
S1、将锂离子电池静置第一时间段，然后将所述锂离子电池充电至第一充电截止电压；
S2、将锂离子电池静置第二时间段，然后以第一电流值I1持续放电第三时间段t3，获取所述锂离子电池静置结束时的第一电压值V1以及放电结束时的第二电压值V2；
S3、将锂离子电池静置第四时间段，然后以第二电流值I2持续充电第五时间段t5，获取所述锂离子电池静置结束时的第三电压值V3以及充电结束时的第四电压值V4；
S4、将锂离子电池静置第六时间段，然后以第三电流值I3持续放电第七时间段t7，且I3*t7+I1*t3-I2*t5>0；
S5、重复步骤S2-S4若干次，直至锂离子电池电芯SOC不高于第一电芯SOC值；
S6、对所述锂离子电池进行若干次充放电循环；
步骤S3之后还包括：计算所述锂离子电池的放电DCR和/或充电DCR，计算公式如下：
放电DCR＝(V1-V2)/I1；
充电DCR＝(V4-V3)/I2。
2.如权利要求1所述的DCR测试方法，其特征在于，步骤S6中每次充放电循环包括以下步骤：
S61、将锂离子电池静置第八时间段，持续充电至第二充电截止电压；
S62、将锂离子电池静置第九时间段，持续放电至第二放电截止电压。
3.如权利要求1所述的DCR测试方法，其特征在于，所述DCR测试方法还包括：重复执行步骤S1-S6，直至达到循环终止条件。
4.如权利要求3所述的DCR测试方法，其特征在于，所述循环终止条件包括以下至少一种：所述锂离子电池的放电容量保持率不高于第一阈值、所述锂离子电池的循环次数不低于第二阈值、所述锂离子电池的能量保持率不高于第三阈值。
5.如权利要求1所述的DCR测试方法，其特征在于，步骤S1中的所述第一充电截止电压为锂离子电池的满充电压值。
6.如权利要求5所述的DCR测试方法，其特征在于，步骤S1中的锂离子电池充电之前还包括以下步骤：
将锂离子电池静置第十时间段，持续放电至第一放电截止电压。
7.如权利要求1所述的DCR测试方法，其特征在于，步骤S4中所述第七时间段t7的取值为(C0*m1/n1-I1*t3+I2*t5)/I3，其中，C0为所述锂离子电池电芯总容量，n1为一正整数，m1为50％到100％之间的一个数值。
8.如权利要求1所述的DCR测试方法，其特征在于，所述DCR测试方法还包括：根据计算得出的放电DCR和/或充电DCR，获取放电DCR和/或充电DCR的变化趋势。
9.一种锂离子电池循环过程中的DCR测试系统，其特征在于，所述DCR测试系统包括：
预处理模块，用于将锂离子电池静置第一时间段，然后将所述锂离子电池充电至第一充电截止电压；
第一放电模块，用于将锂离子电池静置第二时间段，然后以第一电流值I1持续放电第三时间段t3，获取所述锂离子电池静置结束时的第一电压值V1以及放电结束时的第二电压值V2；
第一充电模块，用于将锂离子电池静置第四时间段，然后以第二电流值I2持续充电第五时间段t5，获取所述锂离子电池静置结束时的第三电压值V3以及充电结束时的第四电压值V4；
第二放电模块，用于将锂离子电池静置第六时间段，然后以第三电流值I3持续放电第七时间段t7，且I3*t7+I1*t3-I2*t5>0；
第一循环模块，用于重复依次调用所述第一放电模块、第一充电模块、第二放电模块若干次，直至锂离子电池电芯SOC不高于第一电芯SOC值；
第二循环模块，用于对所述锂离子电池进行若干次充放电循环；
计算模块，用于计算所述锂离子电池的放电DCR和/或充电DCR，计算公式如下：
放电DCR＝(V1-V2)/I1；
充电DCR＝(V4-V3)/I2。
10.如权利要求9所述的DCR测试系统，其特征在于，所述第二循环模块用于通过充电单元和放电单元对所述锂离子电池进行充放电循环，其中，
所述充电单元，用于将锂离子电池静置第八时间段，持续充电至第二充电截止电压；
所述放电单元，用于将锂离子电池静置第九时间段，持续放电至第二放电截止电压。
11.如权利要求9所述的DCR测试系统，其特征在于，所述DCR测试系统还包括第三循环模块，用于重复依次调用所述预处理模块、第一放电模块、第一充电模块、第二放电模块、第一循环模块、第二循环模块、计算模块，直至达到循环终止条件。
12.如权利要求11所述的DCR测试系统，其特征在于，所述循环终止条件包括以下至少一种：所述锂离子电池的放电容量保持率不高于第一阈值、所述锂离子电池的循环次数不低于第二阈值、所述锂离子电池的能量保持率不高于第三阈值。
13.如权利要求9所述的DCR测试系统，其特征在于，所述第一充电截止电压为锂离子电池的满充电压值。
14.如权利要求13所述的DCR测试系统，其特征在于，预处理模块还用于在锂离子电池充电之前将锂离子电池静置第十时间段，持续放电至第一放电截止电压。
15.如权利要求9所述的DCR测试系统，其特征在于，第二放电模块中所述第七时间段t7的取值为(C0*m1/n1-I1*t3+I2*t5)/I3，其中，C0为所述锂离子电池电芯总容量，n1为一正整数，m1为50％到100％之间的一个数值。
16.如权利要求9所述的DCR测试系统，其特征在于，所述DCR测试系统还包括变化趋势获取模块，用于根据计算得出的放电DCR和/或充电DCR，获取放电DCR和/或充电DCR的变化趋势。
17.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行计算机程序时实现权利要求1-8任一项所述DCR测试方法的步骤。
18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述DCR测试方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010351309.0A CN111487543A (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 锂离子电池循环中的dcr测试方法、系统、设备和介质 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010351309.0A CN111487543A (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 锂离子电池循环中的dcr测试方法、系统、设备和介质 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111487543A true CN111487543A (zh) | 2020-08-04 |
Family
ID=71795039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010351309.0A Pending CN111487543A (zh) | 2020-04-28 | 2020-04-28 | 锂离子电池循环中的dcr测试方法、系统、设备和介质 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111487543A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113109728A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种浅dod循环寿命的测试方法和装置 |
| CN113253118A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-13 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 获取电芯容量的方法、装置与计算机可读存储介质 |
| CN113504480A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-15 | 盛德东南(福建)新能源科技有限公司 | 一种锂离子动力蓄电池的直流内阻检测方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011058961A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | 電池制御装置および電池の内部抵抗推定方法 |
| JP2014109535A (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Gs Yuasa Corp | 内部抵抗推定装置、充電装置、放電装置、内部抵抗推定方法 |
| CN103884991A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-06-25 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种单体电池直流内阻的测试方法 |
| CN107765184A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-06 | 常州车之翼动力科技有限公司 | 动力锂电池直流内阻检测方法 |
| CN108614218A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-02 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种连续测量锂离子电池动态内阻的方法 |
| CN109596997A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-04-09 | 湖北锂诺新能源科技有限公司 | 锂离子电池循环寿命测试方法 |
| CN109991557A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-07-09 | 常州车之翼动力科技有限公司 | 动力锂电池循环寿命检测方法 |
| CN110681616A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-14 | 洛阳超特电源科技有限公司 | 一种锂离子电池直流内阻的测试方法以及锂离子电池的分选方法 |
| CN110728056A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-24 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池充放电的最大电流仿真测试方法 |
-
2020
- 2020-04-28 CN CN202010351309.0A patent/CN111487543A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011058961A (ja) * | 2009-09-10 | 2011-03-24 | Nissan Motor Co Ltd | 電池制御装置および電池の内部抵抗推定方法 |
| JP2014109535A (ja) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Gs Yuasa Corp | 内部抵抗推定装置、充電装置、放電装置、内部抵抗推定方法 |
| CN103884991A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-06-25 | 惠州市亿能电子有限公司 | 一种单体电池直流内阻的测试方法 |
| CN107765184A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-03-06 | 常州车之翼动力科技有限公司 | 动力锂电池直流内阻检测方法 |
| CN108614218A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-10-02 | 中国科学院广州能源研究所 | 一种连续测量锂离子电池动态内阻的方法 |
| CN109596997A (zh) * | 2018-11-21 | 2019-04-09 | 湖北锂诺新能源科技有限公司 | 锂离子电池循环寿命测试方法 |
| CN109991557A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-07-09 | 常州车之翼动力科技有限公司 | 动力锂电池循环寿命检测方法 |
| CN110728056A (zh) * | 2019-10-14 | 2020-01-24 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池充放电的最大电流仿真测试方法 |
| CN110681616A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-01-14 | 洛阳超特电源科技有限公司 | 一种锂离子电池直流内阻的测试方法以及锂离子电池的分选方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 严忠等: "电动汽车用能量型三元方形电池直流内阻的测试分析", 《客车技术与研究》 * |
| 瞿毅等: "混合动力电池车用高功率电池组循环寿命性能研究", 《2013中国汽车工程学会年会论文集》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113109728A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-13 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种浅dod循环寿命的测试方法和装置 |
| CN113253118A (zh) * | 2021-06-08 | 2021-08-13 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 获取电芯容量的方法、装置与计算机可读存储介质 |
| CN113253118B (zh) * | 2021-06-08 | 2022-11-15 | 欣旺达电动汽车电池有限公司 | 获取电芯容量的方法、装置与计算机可读存储介质 |
| CN113504480A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-10-15 | 盛德东南(福建)新能源科技有限公司 | 一种锂离子动力蓄电池的直流内阻检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhou et al. | Massive battery pack data compression and reconstruction using a frequency division model in battery management systems | |
| CN109557477B (zh) | 一种电池系统健康状态估算方法 | |
| Stroe et al. | Accelerated lifetime testing methodology for lifetime estimation of lithium-ion batteries used in augmented wind power plants | |
| CN105738815B (zh) | 一种在线检测锂离子电池健康状态的方法 | |
| CN111487543A (zh) | 锂离子电池循环中的dcr测试方法、系统、设备和介质 | |
| CN109001636B (zh) | 电池组的电池健康度的确定方法、装置、车辆及计算设备 | |
| CN103008261A (zh) | 一种锂离子电池自放电程度的分选方法 | |
| CN114660461A (zh) | 电池健康状态的评估方法、装置、电子设备和存储介质 | |
| CN113805084A (zh) | 电池容量衰减的计算方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
| CN110571887B (zh) | 电池的选取方法、装置、存储介质及电子设备 | |
| CN111525202A (zh) | 锂离子电池循环中dcr的监测方法、系统、设备和介质 | |
| CN114895204A (zh) | 电池参数的测试方法、装置、介质及充放电测试的设备 | |
| CN114935725A (zh) | 一种电池soh预测方法、存储介质及系统 | |
| CN115421050A (zh) | 一种电池健康状态的估计方法、系统、设备及存储介质 | |
| CN115395613A (zh) | 电池充电管理方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN113945740B (zh) | 接触电阻的确定方法、装置、设备及存储介质 | |
| CN114325394B (zh) | 电池堆soc的估算方法、系统、设备及介质 | |
| Zeng et al. | The evaluation of battery pack SOH based on Monte Carlo simulation and support vector machine algorithm | |
| CN106680722B (zh) | 一种实时在线预测ocv-soc曲线的方法和装置 | |
| Rodrigues et al. | Comparison of battery models for energy storage applications on insular grids | |
| CN118625190A (zh) | 动力电池的功率确定方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN117388713A (zh) | 一种电池健康状态的量化分析方法、系统和电子设备 | |
| CN111426966A (zh) | 一种电动汽车电池重组方法、装置及电子设备 | |
| CN118151010A (zh) | 电池参数辨识方法及其相关设备 | |
| CN118050643A (zh) | 一种基于曲线拟合的ocv估值方法、系统及电子设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200804 |