本技术涉及车载动力电池的交流激励方法、在线测量方法、相关设备及介质。该技术通过将双向DC-DC变换器接入待测电池,实现EIS交流激励周期的测量,以评估电池性能。
背景技术
随着电动汽车行业的不断发展,锂离子动力电池的健康、安全、寿命等问题越来越引起人们的关注。其中,如何准确测量动力电池内部状态,反映安全、寿命等信息成为关键问题之一。一种较为准确的方法是利用电化学阻抗谱EIS测试反映动力电池内部状态信息,其优点在于EIS测试可以反映多种复杂的电化学性能如物质转移、速率常数、扩散系数等;且EIS测量属于无损测量,对电池不产生破坏。
EIS测量包括交流激励、信号测量和阻抗计算三个关键环节。其中EIS交流激励需要对动力电池实现周期激励信号内的充放电,在每个激励信号周期内,电池会在充电和放电两个状态切换,即有交流信号注入至电池中。在车载应用中,需要有一个特殊设计的装置以产生交流信号,并尽可能使其成本低、体积小、不增加系统复杂度。而车载动力电池EIS测量和动力电池状态在线诊断仍未得到实车应用,原因在于车载条件下,无法使用昂贵且体积庞大的电化学工作站,且传统的车载充电机也只能提供单向电能输入。
目前已有的车载EIS交流激励装置是利用现有车载充电机实现。由于车载充电机中有将交流市电转换为直流电的AC-DC变换、DC-DC变换等装置,具有实现EIS交流激励的基础。但传统车载充电机为单向充电机,只能实现由车载充电机到动力电池的单向电能传输。若要实现EIS交流激励,则需将单向AC-DC、DC-DC变换都改为双向AC-DC、DC-DC变换,且需要根据EIS交流激励的工作特性重新设计储能电感、变压器、低压控制电路等关键部件及电路,增加了系统复杂度。
因此,需要开发一种准确可靠、成本低、体积小、不增加系统复杂度的EIS在线测量方案。
实现思路