《一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法》是國家電網公司、黑龍江省電力科學研究院和哈爾濱工業大學於2015年9月11日申請的專利，該專利的公布號為CN105203846A，申請號為2015105806216，授權公布日為2015年12月30日，發明人是朱春波、徐佳寧、裴磊、徐冰亮、武國良。
《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。該發明是為了解決溫度影響儲能電池內阻測試的問題。該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式關係，通過將測量電池溫度帶入到關係式中，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，該方法適用於不同環境溫度和不同老化程度的電池。
2018年12月20日，《一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法
- 公告號：CN105203846A
- 授權日：2015年12月30日
- 申請號：2015105806216
- 申請日：2015年9月11日
- 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
- 地址：北京市西城區西長安街86號
- 發明人：朱春波、徐佳寧、裴磊、徐冰亮、武國良
- Int.Cl.：G01R27/02(2006.01)I
- 代理機構：哈爾濱市松花江專利商標事務所
- 代理人：岳泉清
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
儲能電池內阻的測量廣泛套用於電池的功率估計，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套用帶來了困難。
發明內容
專利目的
《一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法》是為了解決溫度影響儲能電池內阻測試的問題，提供一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法。
技術方案
一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，該方法為：
步驟一：建立溫度變化量與內阻變化量的函式方程：
其中，ΔRo為儲能電池內阻變化量，ΔRbulk為體電阻的變化量，ΔRSEI為SEI電阻的變化量，ΔRct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、kct分別為體電阻、SEI電阻、電荷轉移電阻的溫度係數；
對上式進行整理獲得整理後的函式方程：
其中，κ1為體電阻與SEI電阻的聯合溫度係數、κ2為電荷轉移電阻的溫度係數，κ3為活化能係數，κ4為標準溫度下的電阻補償係數；
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，並根據該變化量對係數κ1、κ2、κ3、κ4進行擬合，獲得擬合後的函式方程；
步驟三：對環境溫度進行測量，並將該環境溫度測量值帶入到步驟二獲得的擬合後的函式方程中，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。
上述標準溫度Tstd為30℃。
改善效果
《一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法》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式關係，通過將測量電池溫度帶入到關係式中，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，該方法適用於不同環境溫度和不同老化程度的電池。
附圖說明
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；
圖2為係數κ1、κ2、κ3、κ4進行擬合的擬合效果曲線圖。
技術領域
《一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法》屬於電池管理技術領域，尤其涉及一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法。
權利要求
1.一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法，其特徵在於，該方法為：
步驟一：建立溫度變化量與內阻變化量的函式方程：
其中，△Ro為儲能電池內阻變化量，△Rbulk為體電阻的變化量，△RSEI為SEI電阻的變化量，△Rct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、kct分別為體電阻、SEI電阻、電荷轉移電阻的溫度係數；對上式進行整理獲得整理後的函式方程：其中，κ1為體電阻與SEI電阻的聯合溫度係數、κ2為電荷轉移電阻的溫度係數，κ3為活化能係數，κ4為標準溫度下的電阻補償係數；
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，並根據該變化量對係數κ1、κ2、κ3、κ4進行擬合，獲得擬合後的函式方程；
步驟三：對環境溫度進行測量，並將該環境溫度測量值帶入到步驟二獲得的擬合後的函式方程中，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，其特徵在於，標準溫度Tstd為30℃。
實施方式
- 具體實施方式一
參照圖1和圖2具體說明該實施方式，該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：
步驟一：建立溫度變化量與內阻變化量的函式方程：
其中，ΔRo為儲能電池內阻變化量，ΔRbulk為體電阻的變化量，ΔRSEI為SEI電阻（固體電解質膜電阻）的變化量，ΔRct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、kct分別為體電阻、SEI電阻、電荷轉移電阻的溫度係數；
對上式進行整理獲得整理後的函式方程：
其中，κ1為體電阻與SEI電阻的聯合溫度係數、κ2為電荷轉移電阻的溫度係數，κ3為活化能係數，κ4為標準溫度下的電阻補償係數；
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，並根據該變化量對係數κ1、κ2、κ3、κ4進行擬合，獲得擬合後的函式方程；
步驟三：對環境溫度進行測量，並將該環境溫度測量值帶入到步驟二獲得的擬合後的函式方程中，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。
由於電池內阻Ro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Rct三部分構成。不同的電阻對於溫度有著不同的變化特點。對於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係，而對於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）函式。
所以，該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係，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。
- 具體實施方式二
該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，該實施方式中，標準溫度Tstd為30℃。
榮譽表彰
2018年12月20日，《一種消除低溫對儲能電池內阻測試影響的方法》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
