摘要:隨著電動汽車的快速發(fā)展,高比能鋰離子電池的衰減問題日益受到關(guān)注,其健康狀態(tài)是耐久性管理的核心參數(shù),對延長電池壽命提高系統(tǒng)可靠性至關(guān)重要。以三元材料鋰離子電池為研究對象,基于正負(fù)極的開路電壓模型,描述正負(fù)極和全電池的匹配關(guān)系并在全新電池尺度上重構(gòu)其開路電壓-荷電狀態(tài)曲線,分析正負(fù)極匹配關(guān)系在電池經(jīng)歷各種老化模式后的演變特性,從而在全新電池尺度上重構(gòu)老化電池的開路電壓-荷電狀態(tài)曲線,并據(jù)此提出了改進(jìn)的鋰離子電池老化模式無損定量診斷方法,克服了現(xiàn)有方法必須以電池的真實開路電壓-荷電狀態(tài)曲線為診斷依據(jù)的局限性,從而更加適用于實車在線應(yīng)用。采用擴展卡爾曼濾波算法,從電池動態(tài)電流工況放電數(shù)據(jù)中辨識開路電壓隨放電容量的變化曲線,并使用所提出的老化診斷方法擬合該開路電壓曲線,可以定量分析電池遭受的正極材料損失、負(fù)極材料損失和可用鋰離子損失。在此基礎(chǔ)上,提出電池最大可用容量的估計方法和真實開路電壓-荷電狀態(tài)曲線的辨識方法,結(jié)果表明,在動態(tài)工況下容量估計誤差在1%以內(nèi),開路電壓-荷電狀態(tài)曲線的方均根誤差在6 mV以內(nèi)。該方法應(yīng)用于電池組,可以實現(xiàn)電池組內(nèi)各單體電池的最大可用容量和荷電狀態(tài)一致性估計。
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