電池健康狀態(tài)(SOH)評估是電池管理系統(tǒng)(BMS)中的關(guān)鍵一環(huán),傳統(tǒng)的SOH估計方法通常是基于鋰離子電池的開路電壓、容量或內(nèi)阻等靜態(tài)測量參數(shù),然而由于測試過程耗時長、測試環(huán)境特殊,在線容量或電阻測量在BMS中很少能實現(xiàn)。從CC放電模式下100%～60%SOC區(qū)間內(nèi)的溫度變化速率曲線中提取出一種新的SOH在線評估健康因子(dT/dt)_mean。為驗證健康因子的合理性,基于集總電池模型,研究電池的生熱率發(fā)現(xiàn)(dT/dt)_mean反應(yīng)了電池正極熵變特性,以此建立了(dT/dt)_mean、可逆反應(yīng)熱與SOH關(guān)系的健康壽命預(yù)測模型。并基于6組18650 LCO鋰離子電池共計706組容量衰退循環(huán)數(shù)據(jù)給出了Pearson相關(guān)系數(shù)法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)下的多數(shù)據(jù)融合法有效性驗證,驗證結(jié)果表明(dT/dt)_mean作為SOH在線評估健康因子可以有效提升模型系統(tǒng)預(yù)測精度。

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【部分圖文】：

圖1電池工作循環(huán)測試

充電特性試驗由0.75C倍率即1.5A恒流CC模式下充電,達(dá)到截止電壓4.2V進(jìn)行恒流恒壓CV充電,保持電壓不變直到電池電流降到20mA認(rèn)為電池電量充滿,充電階段結(jié)束。而放電特性試驗是由1C倍率即2A恒流CC模式下放電,達(dá)到3組電池1#、2#、3#分別對應(yīng)的放電截止電....

圖23組18650電池容量退化曲線

在測試過程中,控制3組單體電池循環(huán)次數(shù)相同,電池1#、2#、3#初始容量分別為1.856、2.035、1.891Ah,分別進(jìn)行170次充放電循環(huán)后壽命分別衰退至初始容量的71%、59%、75%如圖2所示,根據(jù)EOL(Endoflife)標(biāo)準(zhǔn),可以結(jié)束試驗。3熱特性分析及健....

圖3不同SOH下電池產(chǎn)熱功率特性

式中:Ce為初始額定容量;Cj為電池隨著循環(huán)衰退的實際容量;j為電池放電循環(huán)周期數(shù)。如圖3所示,可得在100%～60%SOC下焦耳熱功率PJ基本不變,總產(chǎn)熱功率Ptotal隨著SOH衰退而增大。根據(jù)式(2)可知其反應(yīng)了在100%～60%SOC下電池的可逆反應(yīng)熱特性。下文從阻....

圖43組電池壽命衰退下放電溫度變化曲線

分別提取3組電池在1、31、61、91、121、151次循環(huán)下的放電溫度曲線如圖4所示,在25℃恒定室溫條件下,3組電池隨著放電循環(huán)次數(shù)增加溫度曲線的最高點均逐漸提前,溫升速率均逐漸增大,表明電池發(fā)熱量更加集中且劇烈。為分析電池使用壽命衰退過程中的生熱率變化,提取了溫度變化速率這....

本文編號：3907130