CN109655761A - 电池内阻测算方法及电池管理*** - Google Patents

电池内阻测算方法及电池管理*** Download PDF

Info

Publication number
CN109655761A
CN109655761A CN201811618949.2A CN201811618949A CN109655761A CN 109655761 A CN109655761 A CN 109655761A CN 201811618949 A CN201811618949 A CN 201811618949A CN 109655761 A CN109655761 A CN 109655761A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery core
corresponding battery
period
heap current
internal resistance
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.)
Withdrawn
Application number
CN201811618949.2A
Other languages
English (en)
Inventor
郑庆飞
谢卿
张伟光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongguan Powerwise Technology Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Powerwise Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongguan Powerwise Technology Co Ltd filed Critical Dongguan Powerwise Technology Co Ltd
Priority to CN201811618949.2A priority Critical patent/CN109655761A/zh
Publication of CN109655761A publication Critical patent/CN109655761A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4285—Testing apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Tests Of Electric Status Of Batteries (AREA)

Abstract

本发明公开电池内阻测算方法，包括：周期性采集堆电流值以及于相同周期内周期性采集所有电芯的电压值；计算当前所述周期采集到的堆电流值与上一所述周期采集到的堆电流值的堆电流差值；当所述堆电流差值大于其预设阈值时，对当前所述周期采集到的对应电芯的电压值与上一所述周期采集到的对应电芯的电压值求差得到对应电芯的电压差值；及利用对应电芯的所述电压差值和所述堆电流差值的比值求得对应电芯的内阻。本发明能够一次计算所有电芯的内阻，保障内阻的测算精度且不会影响***的正常运行。另外，本发明还提供了一种电池管理***。

Description

电池内阻测算方法及电池管理***
技术领域
本发明涉及电池内阻估算技术领域，尤其涉及一种电池内阻测算方法及电池管理***。
背景技术
在电动汽车或者储能等技术领域，通常需要对动力电池的内阻进行估算。
中国发明专利申请第201310661543.3号公开了一种电池组管理***的电池内阻测算方法及电路。其测算方法包括：分别以第一周期和第二周期实时采集并缓存电池组内单节电池的电压和电池堆负极的电流；对缓存的电压进行寻址与选择，以查找第一电压点V1和第二电压点V2并保存；对缓存的电流进行寻址与选择，以查找第一电流点I1和第二电流点I2并保存；利用以下关系式计算单节电池的内阻R＝(V2-V1)/(I2-I1)。不过，该技术方案每次只采集并缓存单节电池的电压与对应时刻的电流，每次只能计算单独一节电池的内阻；而且其没有考虑到电流的波动，进而无法保障内阻测算的精度。
中国发明专利申请第201410073563.3号公开了一种电池管理***及电池单体的直流内阻的测量方法。该专利采用根据设定内阻检测指令为最高中断优先级的方式，每隔预设时间将指令发送至电池信息采集器，采集相应的电池电压，同时在指令发送时采集每个电池单体的电流。不过，其存在两个主要问题：首先，内阻检测只是BMS的一个子功能，设定内阻检测指令为最高中断优先级，势必会影响BMS原有任务的正常运行；此外，采用每隔预设时间发送指令的方式，在电压、电流变化不大的情况下，根据内阻计算公式：内阻R＝(V2-V1)/(I2-I1)，电流变化不大的情况下，作为公式分母的I2-I1过小，将影响内阻测算精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池内阻测算方法及电池管理***，能够一次计算所有电芯的内阻，保障内阻的测算精度且不会影响***的正常运行。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电池内阻测算方法，包括：
周期性采集堆电流值以及于相同周期内周期性采集所有电芯的电压值；
计算当前所述周期采集到的堆电流值与上一所述周期采集到的堆电流值的堆电流差值；
当所述堆电流差值大于其预设阈值时，对当前所述周期采集到的对应电芯的电压值与上一所述周期采集到的对应电芯的电压值求差得到对应电芯的电压差值；及
利用对应电芯的所述电压差值和所述堆电流差值的比值求得对应电芯的内阻。
较佳地，当所述堆电流差值大于其预设阈值时，下发阶跃命令和该时刻的所述堆电流差值至BMU单元；所述BMU单元计算对应电芯的所述电压差值并利用所述电压差值和所述堆电流差值的比值求得对应电芯的内阻。
较佳地，周期性采集的所有电芯的电压值滚动存入第一缓存和第二缓存；当接收到下发的所述阶跃命令时，所述BMU单元对分别存放在所述第一缓存和第二缓存中的当前所述周期采集到的对应电芯的电压值和上一所述周期采集到的对应电芯的电压值求差得到对应电芯的所述电压差值。
为了实现上述目的，本发明还提供了一种电池管理***，包括BMS主控以及BMU单元，所述BMS主控被配置为：周期性采集堆电流值；计算当前所述周期采集到的堆电流值与上一所述周期采集到的堆电流值的堆电流差值；及当所述堆电流差值大于其预设阈值时，下发阶跃命令和该时刻的所述堆电流差值至所述BMU单元。所述BMU单元被配置为：于相同所述周期内周期性采集所有电芯的电压值；当接收到下发的所述阶跃命令时，对当前所述周期采集到的对应电芯的电压值与上一所述周期采集到的对应电芯的电压值求差得到对应电芯的电压差值；及利用对应电芯的所述电压差值和所述堆电流差值的比值求得对应电芯的内阻。
较佳地，所述BMU单元包括模拟前端，所述BMU单元通过所述模拟前端周期性采集所有电芯的电压值。
较佳地，所述BMU单元包括第一缓存和第二缓存，所述模拟前端周期性采集的所有电芯的电压值滚动存入所述第一缓存和所述第二缓存。
与现有技术相比，本发明电池内阻测算方法能一次计算多节电芯的内阻，且内阻检测任务为实时运行，无需依靠最高优先级的中断完成，不会影响***正常任务运行；且通过各预设阈值的设定，当电流波动满足预设阈值时才进行相应计算，能够有效保证内阻检测精度。
附图说明
图1是本发明实施例电池内阻测算方法的流程图。
图2是本发明实施例电池内阻测算方法的时序示意图。
图3是本发明实施例电池管理***的示意图。
图4是本发明实施例BMU单元的示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1至图4，本发明公开了一种电池内阻测算方法，包括：
101、周期性采集堆电流值I以及于相同周期X ms内周期性采集所有电芯的电压值V1,V2,V3,...VZ；
102、计算当前周期X ms采集到的堆电流值I2与上一周期X ms采集到的堆电流值I1的堆电流差值△I；
103、当堆电流差值△I大于其预设阈值A时，对当前周期X ms采集到的对应电芯的电压值Vn2与上一周期X ms采集到的对应电芯的电压值Vn1求差得到对应电芯的电压差值Vn2-Vn1；及
104、利用对应电芯的电压差值Vn2-Vn1和堆电流差值△I的比值求得对应电芯的内阻Rn。
在一些实施例中，当堆电流差值△I大于其预设阈值A时，下发阶跃命令和该时刻的堆电流差值△I至BMU单元2；BMU单元2计算对应电芯的电压差值Vn2-Vn1并利用电压差值Vn2-Vn1和堆电流差值△I的比值求得对应电芯的内阻Rn。本发明中的阶跃命令指的是当堆电流差值△I大于其预设阈值A时发送给BMU单元2的计算内阻Rn的命令。
在一些实施例中，周期性采集的所有电芯的电压值V1,V2,V3,...VZ滚动存入第一缓存30和第二缓存40，即相邻两周期X ms采集的电压值V11,V21,V31,...Vz1和V12,V22,V32,...Vz2分别存入第一缓存30和第二缓存40；当接收到下发的阶跃命令时，BMU单元2对分别存放在第一缓存30和第二缓存40中的当前周期Xms采集到的对应电芯的电压值Vn2和上一周期X ms采集到的对应电芯的电压值Vn1求差得到对应电芯的电压差值Vn2-Vn1。
请结合图3和图4，本发明还提供了一种电池管理***，包括BMS主控1以及BMU单元2。
BMS主控1被配置为：周期性采集堆电流值I；计算当前周期X ms采集到的堆电流值I2与上一周期X ms采集到的堆电流值I1的堆电流差值△I；及当堆电流差值△I大于其预设阈值A时，下发阶跃命令和该时刻的堆电流差值△I至BMU单元2。具体而言，BMS主控1是通过电流采集单元3来采集堆电流值I。
BMU单元2被配置为：于相同周期X ms内周期性采集所有电芯的电压值V1,V2,V3,...VZ；当接收到下发的阶跃命令时，对当前周期X ms采集到的对应电芯的电压值Vn2与上一周期X ms采集到的对应电芯的电压值Vn1求差得到对应电芯的电压差值Vn2-Vn1；利用对应电芯的电压差值Vn2-Vn1和堆电流差值△I的比值求得对应电芯的内阻Rn。
在一些实施例中，BMU单元2包括模拟前端20，BMU单元2通过模拟前端20周期性采集所有电芯的电压值V1,V2,V3,...VZ。模拟前端20采集速度极快，所有电芯采集可在100us的量级时间内完成。
在一些实施例中，BMU单元2包括第一缓存30和第二缓存40，模拟前端20周期性采集的所有电芯的电压值V1,V2,V3,...VZ滚动存入第一缓存30和第二缓存40。BMU单元2还包括与模拟前端20、第一缓存30及第二缓存40连接的微处理模块10以及与微处理模块10和BMS主控1通信连接的通信模块50。
与现有技术相比，本发明电池内阻Rn测算方法能一次计算多节电芯的内阻Rn，且内阻Rn检测任务为实时运行，无需依靠最高优先级的中断完成，不会影响***正常任务运行；且通过各预设阈值A的设定，当电流波动满足预设阈值A时才进行相应计算，能够有效保证内阻Rn检测精度。
以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，其作用是方便本领域的技术人员理解并据以实施，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种电池内阻测算方法，其特征在于，包括：
周期性采集堆电流值以及于相同周期内周期性采集所有电芯的电压值；
计算当前所述周期采集到的堆电流值与上一所述周期采集到的堆电流值的堆电流差值；
当所述堆电流差值大于其预设阈值时，对当前所述周期采集到的对应电芯的电压值与上一所述周期采集到的对应电芯的电压值求差得到对应电芯的电压差值；及
利用对应电芯的所述电压差值和所述堆电流差值的比值求得对应电芯的内阻。
2.如权利要求1所述的电池内阻测算方法，其特征在于，
当所述堆电流差值大于其预设阈值时，下发阶跃命令和该时刻的所述堆电流差值至BMU单元；
所述BMU单元计算对应电芯的所述电压差值并利用所述电压差值和所述堆电流差值的比值求得对应电芯的内阻。
3.如权利要求2所述的电池内阻测算方法，其特征在于，
周期性采集的所有电芯的电压值滚动存入第一缓存和第二缓存；
当接收到下发的所述阶跃命令时，所述BMU单元对分别存放在所述第一缓存和第二缓存中的当前所述周期采集到的对应电芯的电压值和上一所述周期采集到的对应电芯的电压值求差得到对应电芯的所述电压差值。
4.一种电池管理***，其特征在于，包括BMS主控以及BMU单元，
所述BMS主控被配置为：
周期性采集堆电流值；
计算当前所述周期采集到的堆电流值与上一所述周期采集到的堆电流值的堆电流差值；及
当所述堆电流差值大于其预设阈值时，下发阶跃命令和该时刻的所述堆电流差值至所述BMU单元；
所述BMU单元被配置为：
于相同所述周期内周期性采集所有电芯的电压值；
当接收到下发的所述阶跃命令时，对当前所述周期采集到的对应电芯的电压值与上一所述周期采集到的对应电芯的电压值求差得到对应电芯的电压差值；及
利用对应电芯的所述电压差值和所述堆电流差值的比值求得对应电芯的内阻。
5.如权利要求4所述的电池管理***，其特征在于，所述BMU单元包括模拟前端，所述BMU单元通过所述模拟前端周期性采集所有电芯的电压值。
6.如权利要求5所述的电池管理***，其特征在于，所述BMU单元包括第一缓存和第二缓存，所述模拟前端周期性采集的所有电芯的电压值滚动存入所述第一缓存和所述第二缓存。
CN201811618949.2A 2018-12-27 2018-12-27 电池内阻测算方法及电池管理*** Withdrawn CN109655761A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811618949.2A CN109655761A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 电池内阻测算方法及电池管理***

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811618949.2A CN109655761A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 电池内阻测算方法及电池管理***

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109655761A true CN109655761A (zh) 2019-04-19

Family

ID=66117520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811618949.2A Withdrawn CN109655761A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 电池内阻测算方法及电池管理***

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109655761A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111864281A (zh) * 2020-05-14 2020-10-30 广东锂纬科技有限公司 一种锂电池管理***
CN112147515A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种新能源车辆电池***功率及内阻在线估算方法
CN112230152A (zh) * 2019-09-30 2021-01-15 蜂巢能源科技有限公司 测量单体电芯内阻增量的方法及***
EP4145156A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-08 Kam Fai Yeung Battery pack monitoring method, apparatus, and device, and computer-readable storage medium

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101477149A (zh) * 2008-12-12 2009-07-08 艾默生网络能源有限公司 蓄电池内阻在线直流检测方法和***
CN102520255A (zh) * 2011-12-02 2012-06-27 惠州市亿能电子有限公司 一种电动汽车电池组直流电阻测算方法
CN102933978A (zh) * 2010-06-08 2013-02-13 日产自动车株式会社 用于计算充电电池的内部电阻/开路电压的算术处理装置
CN105699907A (zh) * 2016-01-28 2016-06-22 广州市香港科大***研究院 一种基于动态阻抗校正的电池soc估计方法及***
CN106501736A (zh) * 2017-01-04 2017-03-15 山东谦恒电子科技有限公司 电池内阻估算方法及装置
CN108226787A (zh) * 2017-08-08 2018-06-29 河南航天液压气动技术有限公司 电池内阻检测方法和检测装置
CN109085513A (zh) * 2018-10-12 2018-12-25 东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司 一种电池内阻计算的方法和装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101477149A (zh) * 2008-12-12 2009-07-08 艾默生网络能源有限公司 蓄电池内阻在线直流检测方法和***
CN102933978A (zh) * 2010-06-08 2013-02-13 日产自动车株式会社 用于计算充电电池的内部电阻/开路电压的算术处理装置
CN102520255A (zh) * 2011-12-02 2012-06-27 惠州市亿能电子有限公司 一种电动汽车电池组直流电阻测算方法
CN105699907A (zh) * 2016-01-28 2016-06-22 广州市香港科大***研究院 一种基于动态阻抗校正的电池soc估计方法及***
CN106501736A (zh) * 2017-01-04 2017-03-15 山东谦恒电子科技有限公司 电池内阻估算方法及装置
CN108226787A (zh) * 2017-08-08 2018-06-29 河南航天液压气动技术有限公司 电池内阻检测方法和检测装置
CN109085513A (zh) * 2018-10-12 2018-12-25 东软睿驰汽车技术（沈阳）有限公司 一种电池内阻计算的方法和装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112230152A (zh) * 2019-09-30 2021-01-15 蜂巢能源科技有限公司 测量单体电芯内阻增量的方法及***
CN112230152B (zh) * 2019-09-30 2024-03-12 蜂巢能源科技有限公司 测量单体电芯内阻增量的方法及***
CN111864281A (zh) * 2020-05-14 2020-10-30 广东锂纬科技有限公司 一种锂电池管理***
CN112147515A (zh) * 2020-09-29 2020-12-29 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种新能源车辆电池***功率及内阻在线估算方法
CN112147515B (zh) * 2020-09-29 2023-08-04 厦门金龙联合汽车工业有限公司 一种新能源车辆电池***功率及内阻在线估算方法
EP4145156A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-08 Kam Fai Yeung Battery pack monitoring method, apparatus, and device, and computer-readable storage medium

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109655761A (zh) 电池内阻测算方法及电池管理***
Murnane et al. A closer look at state of charge (SOC) and state of health (SOH) estimation techniques for batteries
CN108369258B (zh) 状态估计装置、状态估计方法
Liu et al. Integrated system identification and state-of-charge estimation of battery systems
Xiong et al. Model-based state of charge and peak power capability joint estimation of lithium-ion battery in plug-in hybrid electric vehicles
CN204666795U (zh) 一种动力电池组一致性检测装置及设备
CN104007395B (zh) 锂离子电池荷电状态与参数自适应联合估计方法
CN102645571A (zh) 一种检测电路及电子终端
CN102062841A (zh) 动力电池荷电状态的估测方法及***
CN104242393A (zh) 基于动态soc估算***的电池管理***
CN104101838A (zh) 动力电池***及其荷电状态、最大充放电功率估算方法
CN111308356A (zh) 一种带加权的安时积分的soc估算方法
CN106483462A (zh) 一种电池充电电量的测量方法和装置
CN105093129B (zh) 一种储能电池剩余容量检测方法
WO2019018974A1 (zh) 用于对电池容量进行建模和估计的方法及***
CN104849671A (zh) 一种基于组合神经网络的电池组容量检测***
CN103884994B (zh) 一种防止锂离子电池过放的soc在线检测与修正方法
CN110361653B (zh) 一种基于混合储能装置的soc估算方法及***
CN109085505A (zh) 一种动力电池充放电状态估算方法
CN103267953A (zh) 一种磷酸铁锂动力电池soc的估算方法
CN109613442A (zh) 电池内阻动态测算方法及电池管理***
CN109387744A (zh) 基于奇异值分解的配网线路故障点定位方法及装置
CN108051755A (zh) 电池内阻获取方法与装置、电池管理***以及计算机存储可读介质
CN110286331A (zh) 一种电池状态实时估算的装置和方法
CN204030697U (zh) 基于动态soc估算***的电池管理***

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
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20190419