(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 106970333 A(43)申请公布日 2017.07.21
(21)申请号 201710312178.3(22)申请日 2017.05.05
(71)申请人 安徽锐能科技有限公司
地址 230051 安徽省合肥市包河区包河工
业区花园大道8号(72)发明人 曾国建 朱建 吉祥 范晓东
许海丽 颛孙明明 (74)专利代理机构 北京润平知识产权代理有限
公司 11283
代理人 金旭鹏 肖冰滨(51)Int.Cl.
G01R 31/36(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图4页
(54)发明名称
电池内阻检测的方法及装置(57)摘要
本发明涉及电池检测领域，公开了一种电池
在电池处于充内阻检测方法，其特征在于，包括：
电状态下，测量所述电池电压值U1和充电电流I；将电池的充电状态切换为断开状态，并测量断开充电后电池的电压值U2；以及根据所述电压值U1与所述电压值U2之差以及所述充电电流I，确定所述电池的内阻值Rn。
CN 106970333 ACN 106970333 A
权 利 要 求 书
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1.一种电池内阻检测方法，其特征在于，包括：在电池处于充电状态下，测量所述电池电压值U1和充电电流I；将电池的充电状态切换为断开状态，并测量断开充电后电池的电压值U2；以及根据所述电压值U1与所述电压值U2之差以及所述充电电流I，确定所述电池的内阻值Rn。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池的内阻检测时的SOC状态值范围为：30％≤SOC≤90％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电池的内阻检测时的电池温度T的范围为：22℃≤T≤28℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压值U1的检测时间点为t1，所述电压值U2的检测时间点为t2，所述电池的断电时间为＝t2-t1，且所述5s≤Δt≤10s。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：将所述内阻值Rn与上次的内阻值Rn-1进行比较，在比较差值不大于预设差值的情况下，将内阻值Rn更新为该电池的内阻值。
6.一种电池内阻检测装置，其特征在于，包括：检测单元，用于检测所述电池断开充电前的电压值U1和充电电流值I，及断开充电后所述电池的电压值U2；以及
控制单元，用于控制所述充电单元的启停、根据所述检测单元检测到的数据，确定所述电池的内阻值Rn。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述检测单元还用于检测所述电池的SOC状态值和温度值；
其中，所述电池的内阻检测时的SOC状态值范围为：30％≤SOC≤90％；所述电池的内阻检测时的电池温度T的范围为：22℃≤T≤28℃。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于设定所述检测单元的检测时间；
其中，所述电压值U1的检测时间点为t1，所述电压值U2的检测时间点为t2，所述电池的断电时间为Δt＝t2-t1，且所述5s≤Δt≤10s。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述控制单元还用于设定预设差值，将所述内阻值Rn与上次的内阻值Rn-1进行比较，在比较差值不大于预设差值的情况下，将内阻值Rn更新为该电池的内阻值。
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说 明 书
电池内阻检测的方法及装置
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技术领域[0001]本发明涉及电池检测领域，具体地涉及一种电池内阻检测的方法及装置。背景技术[0002]内阻是锂电池的一项重要参数，它直接决定着锂电池组的可用功率，对电动汽车的动力性的产生影响，同时内阻也反映着锂电池的健康状态 (State-of-Health,SOH)，与电池刚出厂时相比，随着电池的循环次数的增加，由于电池内部化学物质活性的降低以及电极材料的老化，会导致电池内阻逐渐增加，因此，采用内阻变化情况也是估计锂电池健康状态的方式之一。[0003]由于锂电池的内阻较小且变化缓慢，并且电池管理系统(battery management system,BMS)对电池端电压和电流测量时的延时问题导致在线测量电池内阻往往会造成较大的误差，若因此针对电池内阻测量应用离线测量还会导致测量到的离线电池内阻值对于电池健康状态的估计不可行。
发明内容[0004]本发明的目的是为了克服现有技术存在的对电池端电压和电流测量时的延时问题导致在线测量电池内阻往往会造成较大的误差的问题，提供一种电池内阻检测的方法及装置，该方法通过检测电池充电状态下的电压值 U1和断开充电后的电压值U2和充电电流I，并且拉长了电池端电压的检测时间，即分别设定两个时间点t1和t2分别检测电池充电状态下的电压值U1和断开充电后的电压值U2，所述两个时间点之间间隔设定时间Δt，用于等待电池端电压平稳，并在设定的温度以及电池充电状态下进行上述检测，根据所述电压值U1与所述电压值U2之差以及所述充电电流I，确定所述电池的内阻值Rn，还可以将所述内阻值Rn与上次的内阻值Rn-1进行比较，在比较差值不大于预设差值的情况下，将内阻值Rn更新为该电池的内阻值；该装置通过检测单元和控制单元通过上述方法完成电池内阻的检测以及更新动作。[0005]为了实现上述目的，本发明一方面提供一种电池内阻检测方法，其特征在于，包括：在电池处于充电状态下，测量所述电池电压值U1和充电电流I；将电池的充电状态切换为断开状态，并测量断开充电后电池的电压值U2；以及根据所述电压值U1与所述电压值U2之差以及所述充电电流I，确定所述电池的内阻值Rn。[0006]优选地，所述电池的内阻检测时的SOC状态值范围为：30％≤SOC≤ 90％。[0007]优选地，所述电池的内阻检测时的电池温度T的范围为：22℃≤T≤ 28℃。[0008]优选地，所述电压值U1的检测时间点为t1，所述电压值U2的检测时间点为t2，所述电池的断电时间为＝t2-t1，且所述5s≤Δt≤10s。[0009]优选地，该方法还包括：将所述内阻值Rn与上次的内阻值Rn-1进行比较，在比较差值不大于预设差值的情况下，将内阻值Rn更新为该电池的内阻值。[0010]本发明第二方面提供一种电池内阻检测装置，其特征在于，包括：检测单元，用于
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检测所述电池断开充电前的电压值U1和充电电流值I，及断开充电后所述电池的电压值U2；以及控制单元，用于控制所述充电单元的启停、根据所述检测单元检测到的数据，确定所述电池的内阻值Rn。[0011]优选地，所述检测单元还用于检测所述电池的SOC状态值和温度值；其中，所述电池的内阻检测时的SOC状态值范围为：30％≤SOC≤90％；所述电池的内阻检测时的电池温度T的范围为：22℃≤T≤28℃。[0012]优选地，所述控制单元还用于设定所述检测单元的检测时间；其中，所述电压值U1的检测时间点为t1，所述电压值U2的检测时间点为t2，所述电池的断电时间为Δt＝t2-t1，且所述5s≤Δt≤10s。[0013]优选地，所述控制单元还用于设定预设差值，将所述内阻值Rn与上次的内阻值Rn-1进行比较，在比较差值不大于预设差值的情况下，将内阻值 Rn更新为该电池的内阻值[0014]通过上述技术方案，检测电池在充电状态下的电压值U1和充电电流I 以及断开充电后电池的电压值U2，通过检测到的所述电压值U1与所述电压值U2之差以及所述充电电流I，进而确定所述电池的内阻值Rn，避免了在线测量电池的电压值与充电电流计算出的电池内阻值出现较大误差的问题，实现了能够准确的确定电池的内阻值，为电池后续使用规划提供了重要的参考信息。
附图说明[0015]图1是本发明实施例提供的一种电池内阻检测方法的基本步骤示意图；[0016]图2是本发明实施例提供的一种电池内阻检测方法的完整步骤示意图；[0017]图3是本发明实施例提供的一种电池内阻检测方法的内阻更新步骤示意图；[0018]图4本发明实施例提供的一种电池内阻检测方法的检测时间点与电流电压线性关系示意图；[0019]图5本发明实施例提供的一种电池内阻检测装置的结构示意图。具体实施方式[0020]以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。[0021]在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”、“内、外”、“远、近”是指参考附图的方向，因此，使用方向用语是用来说明并非来限制本发明。[0022]图1示出了是本发明实施例提供的一种电池内阻检测方法的基本步骤示意图，如图1所示，该方法可以包括：在电池处于充电状态下，测量所述电池电压值U1和充电电流I；将电池的充电状态切换为断开状态，并测量断开充电后电池的电压值U2；以及根据所述电压值U1与所述电压值U2之差以及所述充电电流I，确定所述电池的内阻值Rn；其中，该电池以I电流进行充电，在断电前对该电池的电压和充电电流进行测量，测得电压为U1、充电电流为I，在完成电压值U1和充电电流I的测量后，进行充电状态切换，将电池由充电状态切换为断开充电状态，在断开充电后的电池，其电池端电压会产生急剧下降，测量下降后的电池电压U2，并将电压值U1与电压值U2作差，将得到的差值ΔU与测量的充电电流I相除，确定该电
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池的内阻值 Rn；即可以通过公式计算确定该电池的内阻值Rn；上述方案可以避
免在线测量电池的电压值与充电电流计算出的电池内阻值出现较大误差的问题，并可以实现通过上述计算方式得到准确的电池内阻值。[0023]图2示出了本发明实施例提供的一种电池内阻检测方法的完整步骤示意图，如图2所示，该方法还可以包括：在测量前通过判断电池的以下状态信息，并在所有特征信息符合要求的情况下进行下一步的检测动作，所述电池的状态信息可以包括：电池是否处于充电状态、电池在处于充电状态下的情况下是否满足电池的SOC状态值处于30％≤SOC≤90％的条件、以及在电池处于充电状态下且电池的SOC状态值处于30％≤SOC≤90％的情况下是否满足电池的温度T的范围为：22℃≤T≤28℃的条件，在满足上述条件的情况下开始对电池进行检测，若上述条件中有一项不满足则重新开始电池状态信息的判断直至满足所有条件后开始对电池进行检测；其中，要求满足上述SOC状态值条件以及电池温度值条件，以使该电池内阻值的检测更加精确；具体地，电池的SOC状态值大小影响电池内阻的变化，且在电池的SOC状态值30％≤SOC≤90％的情况下，电池内阻最为稳定，因此设定电池的SOC状态值处于30％≤SOC≤90％的情况下进行电池内阻阻值的检测；电池的温度值T同样影响电池内阻的变化，在电池温度T处于 22℃≤T≤28℃的情况下电池内阻最为稳定，因此设定电池的温度值T处于 22℃≤T≤28℃的情况下进行电池内阻阻值的检测。[0024]图3示出了本发明实施例提供的一种电池内阻检测方法的内阻更新步骤示意图，如图3所示，该方法还包括在通过检测计算确定电池的内阻值Rn后，将所述内阻值Rn与上次的内阻值Rn-1进行比较，在比较差值不大于预设差值的情况下，将内阻值Rn更新为该电池的内阻值，其中，在确定电池的内阻值Rn后，为保证数据的精确性与可靠性，将本次检测的电池内阻值 Rn与上一次的电池内阻值进行比较作差，并且差值的绝对值不大于预设差值的情况下，判断本次检测确定的电池内阻值Rn有效，并将本次检测确定的电池内阻值Rn更新为该电池的内阻值，在差值的绝对值大于预设差值的情况下，判断本次检测确定的电池内阻值Rn无效，电池内阻值不更新，并继续采用上次的电池内阻值；上述技术方案可以避免电池内阻的检测与计算过程中发生误差后无法识别发现的问题，增加了该电池内组检测方法的可靠性。[0025]图4示出了发明实施例提供的一种电池内阻检测方法的检测时间点与电流电压线性关系示意图，如图4所示，该方法中可以分别设定时间点t1和 t2，其中，在t1时间点检测电池在充电状态下的电压值U1和充电电流I，在t2时间点测量断电后的电池电压值U2，且时间点t1和t2之间间隔设定时间Δt，具体地，在t1时间点，电压值U1和充电电流I测量动作结束后立即将该电池断开充电，该电池的电压值会急剧下降，但是等待该电池的电压值稳定还需一段时间，因此该电池在断开充电状态下电压值U2的检测需在设定时间Δt后进行，在设定时间Δt后即t2时间点进行该电池在断电状态下且电压值稳定的情况下电池电压值U2的检测，在完成电压值U2的检测后立即恢复电池充电，至此，完成电池电压和电流的检测动作。由于电池电压与电流的检测时间为毫秒级，因此该电池的断电时间可视为Δt＝t2-t1；Δt可以设定为5s≤Δt≤10s，具体地，电池断开充电后5s电池电压趋于稳定，因此在电池断开充电5s后可以进行电池电压值U2的检测，又由于电池断开充电时间大于10s会因延时过长对电池内阻检测产生误差，因此设定可以在电池断开充电5s至10s内进行电池电压值
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U2的检测。例如，在t1时间点检测电池在充电状态下的电压值U1和充电电流I，断开该电池充电10s后进行电池在断电状态下且电压值稳定的情况下电池电压值U2的检测，立即恢复电池充电。需要说明的是，每次电池的断电时间需要与上一次相同，如此才可以保证电池内阻值作差比较结果的准确性。[0026]图5示出了发明实施例提供的一种电池内阻检测装置的结构示意图，如图5所示，该电池内阻检测装置可以包括：检测单元、控制单元；其中，检测单元用于进行电池的电压、电流、温度、SOC状态值的检测，该控制单元用于根据该检测单元检测到的数据，判断电池状态信息符合检测条件，并在符合条件的情况下计算出该电池的内阻值，同时将计算出的电池内阻值与上一次的电池内阻值作差，在该差值的绝对值不大于设定差值的情况下将本次检测的电池内阻值更新为该电池的内阻值，在该差值的绝对值大于设定差值的情况下，电池内阻值不更新，继续采用上次的内阻值。[0027]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
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