一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于電池管理技術領域，尤其涉及一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響 的方法。
【背景技術】
[0002] 儲能電池內阻的測量廣泛應用于電池的功率估計，健康狀態估計，及其電池故障 診等多個領域。但是電池的內阻對溫度十分敏感，即在對電池的內阻進行測試時，溫度會對 電阻產生強烈的影響，這給電池內阻的測量及應用帶來了困難。
【發明內容】
[0003] 本發明是為了解決溫度影響儲能電池內阻測試的問題，現提供一種消除低溫對儲 能電池內阻測試影響的方法。
[0004] 一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，該方法為：
[0005] 步驟一：建立溫度變化量與內阻變化量的函數方程：
[0006]
[0007] 其中，AR。為儲能電池內阻變化量，ARbulk為體電阻的變化量，ARSEI為SEI電阻 的變化量，A為電荷轉移電阻的變化量，T為實際溫度，Tstd為標準溫度，Ea為表觀活化 能，kbulk、kSEI、1分別為體電阻、SEI電阻、電荷轉移電阻的溫度系數；
[0008] 對上式進行整理獲得整理后的函數方程：
[0009] ARn =Ktr+K;eK，/，(r"',;，) +k4
[0010]其中，Ki為體電阻與SEI電阻的聯合溫度系數、K2為電荷轉移電阻的溫度系數， 13為活化能系數，k4為標準溫度下的電阻補償系數；
[0011] 步驟二：通過實驗獲得不同溫度、不同老化階段的儲能電池內阻受到溫度影響的 變化量，并根據該變化量對系數k2、k3、k4?行擬合，獲得擬合后的函數方程；
[0012] 步驟三：對環境溫度進行測量，并將該環境溫度測量值帶入到步驟二獲得的擬合 后的函數方程中，獲得溫度變化所引起的儲能電池內阻變化量，利用該儲能電池內阻變化 量消除溫度對儲能電池內阻的影響。
[0013] 上述標準溫度Tstd為30 °C。
[0014] 本發明所述的一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，從理論上建立了儲 能電池內阻隨溫度變化的函數關系，通過將測量電池溫度帶入到關系式中，從而實現將所 測的電池內阻值歸一到標準溫度下，從而實現消除溫度對電池內阻測試的影響的目的。同 時，本方法適用于不同環境溫度和不同老化程度的電池。
【附圖說明】
[0015] 圖1為一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法的流程圖；
[0016] 圖2為系數Ki、K2、K3、K4進行擬合的擬合效果曲線圖。
【具體實施方式】
【具體實施方式】 [0017] 一：參照圖1和圖2具體說明本實施方式，本實施方式所述的一種消 除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，該方法為：
[0018] 步驟一：建立溫度變化量與內阻變化量的函數方程：
[0019]
[0020] 其中，AR。為儲能電池內阻變化量，ARbulk為體電阻的變化量，ARSEI為SEI電阻 (固體電解質膜電阻）的變化量，ARrt為電荷轉移電阻的變化量，T為實際溫度，Tstd為標準 溫度，表觀活化能，kbulk、kSEI、別為體電阻、SEI電阻、電荷轉移電阻的溫度系數；
[0021] 對上式進行整理獲得整理后的函數方程：
[0022] Mi0 = ^ + KzcKi/'mm ^k4
[0023]其中，ki為體電阻與SEI電阻的聯合溫度系數、k2為電荷轉移電阻的溫度系數， 13為活化能系數，k4為標準溫度下的電阻補償系數；
[0024] 步驟二：通過實驗獲得不同溫度、不同老化階段的儲能電池內阻受到溫度影響的 變化量，并根據該變化量對系數k2、k3、k4?行擬合，獲得擬合后的函數方程；
[0025] 步驟三：對環境溫度進行測量，并將該環境溫度測量值帶入到步驟二獲得的擬合 后的函數方程中，獲得溫度變化所引起的儲能電池內阻變化量，利用該儲能電池內阻變化 量消除溫度對儲能電池內阻的影響。
[0026] 由于電池內阻R。主要由電池的體電阻Rbulk、固體電解質膜電阻RSEI與電荷轉移電 阻Rd三部分構成。不同的電阻對于溫度有著不同的變化特點。對于體電阻以及固體電解 質膜電阻，其隨溫度的變化呈現線性的變化關系，而對于電荷轉移電阻其阻值的變化隨溫 度的變化則符合阿倫尼烏斯（Arrhenius)函數。
[0027] 所以，本實施方式通過建立電池溫度變化與電池內阻變化之間的對應關系，結合 對實驗環境溫度的測量，進而消除溫度對電池內阻測試造成的影響。
[0028] 【具體實施方式】二：本實施方式是對【具體實施方式】一所述的一種消除低溫對儲能電 池內阻測試影響的方法作進一步說明，本實施方式中，標準溫度Tstd為30°C。
【主權項】
1. 一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，其特征在于，該方法為： 步驟一：建立溫度變化量與內阻變化量的函數方程：其中，AR。為儲能電池內阻變化量，ARbulk為體電阻的變化量，ARSEI為SEI電阻的變 化量，ARtt為電荷轉移電阻的變化量，T為實際溫度，Tgtd為標準溫度，E。為表觀活化能， kbuik、ksei、ktt分別為體電阻、SEI電阻、電荷轉移電阻的溫度系數； 對上式進行整理獲得整理后的函數方程：其中，Ki為體電阻與SEI電阻的聯合溫度系數、K2為電荷轉移電阻的溫度系數，K3 為活化能系數，K4為標準溫度下的電阻補償系數； 步驟二：通過實驗獲得不同溫度、不同老化階段的儲能電池內阻受到溫度影響的變化 量，并根據該變化量對系數K1、K2、K3、K4進行擬合，獲得擬合后的函數方程； 步驟=:對環境溫度進行測量，并將該環境溫度測量值帶入到步驟二獲得的擬合后的 函數方程中，獲得溫度變化所引起的儲能電池內阻變化量，利用該儲能電池內阻變化量消 除溫度對儲能電池內阻的影響。2. 根據權利要求1所述的一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，其特征在 于，標準溫度Ltd為30°c。
【專利摘要】一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，涉及電池管理技術領域。本發明是為了解決溫度影響儲能電池內阻測試的問題。本發明所述的一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，從理論上建立了儲能電池內阻隨溫度變化的函數關系，通過將測量電池溫度帶入到關系式中，從而實現將所測的電池內阻值歸一到標準溫度下，從而實現消除溫度對電池內阻測試的影響的目的。同時，本方法適用于不同環境溫度和不同老化程度的電池。
【IPC分類】G01R27/02
【公開號】CN105203846
【申請號】CN201510580621
【發明人】朱春波, 徐佳寧, 裴磊, 徐冰亮, 武國良
【申請人】國家電網公司, 黑龍江省電力科學研究院, 哈爾濱工業大學
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月11日