锂离子电池的容量损失是可循环锂损失机制与多种活性材料损失机制共同作用的结果,整体容量损失相同的电池可能由于各机制占比的不同,呈现出截然不同的剩余生命衰减轨迹。如何对电池老化过程中各机制的损失情况进行准确的诊断,对于电池...锂离子电池的容量损失是可循环锂损失机制与多种活性材料损失机制共同作用的结果,整体容量损失相同的电池可能由于各机制占比的不同,呈现出截然不同的剩余生命衰减轨迹。如何对电池老化过程中各机制的损失情况进行准确的诊断,对于电池的全生命周期利用至关重要。为此,以更适合于免训诊断的开路电压(Opencircuitvoltage,OCV)老化模型为研究对象,针对其在电池老化后期的表征精度局限,提出面向全生命周期容量损失机制诊断的改进OCV老化模型。新模型充分考虑电池老化后期,活性材料深度损失对电极电势曲线形式的复合影响规律,在现有模型的基础上,通过对其所对应基础电极电势联合坐标系的非均匀压缩扩展,实现对电池OCV全生命老化行为的有效机理描述。为了验证新模型在全生命周期中的有效性,以可用容量衰减至30%的磷酸铁锂电池(Lithium iron phosphate battery,LFP)为试验对象,对其在不同老化程度下开展模型拟合诊断测试。结果表明,在整个生命周期中新模型的RMS误差均被控制在2 mV以内。此外,为了保证新模型在诊断过程中的可靠性,还对其参数可辨识性进行了分析与论证。展开更多
电池解析模型通常在准确估算电池在线荷电状态(State of charge,SOC)方面起到关键作用。分析气液动力学与电学的物理相似性原理,研究气体分子与锂离子之间扩散/平衡的内在联系、气液系统与锂离子电池之间的观测量滞后状态量的等效机制,...电池解析模型通常在准确估算电池在线荷电状态(State of charge,SOC)方面起到关键作用。分析气液动力学与电学的物理相似性原理,研究气体分子与锂离子之间扩散/平衡的内在联系、气液系统与锂离子电池之间的观测量滞后状态量的等效机制,改进气液动力学与电学之间的参数映射关系,建立直接耦合温度特性的气液动力学电池模型。依据电池工作中的温度场分布特性与能量守恒原理,构建气液动力学-热耦合模型,基于该模型与扩展卡尔曼滤波算法设计高效的锂离子电池在线SOC估算方法。以内置温度传感器的锂离子动力电池为研究对象,在多种恒流与动态测试工况下电池内部最高温度估计误差小于1.2K,在线SOC估计误差低于1.8%。提出的在线SOC估算方法具有良好的估计精度,以及较强抵抗初值输入误差的能力。展开更多
文摘锂离子电池的容量损失是可循环锂损失机制与多种活性材料损失机制共同作用的结果,整体容量损失相同的电池可能由于各机制占比的不同,呈现出截然不同的剩余生命衰减轨迹。如何对电池老化过程中各机制的损失情况进行准确的诊断,对于电池的全生命周期利用至关重要。为此,以更适合于免训诊断的开路电压(Opencircuitvoltage,OCV)老化模型为研究对象,针对其在电池老化后期的表征精度局限,提出面向全生命周期容量损失机制诊断的改进OCV老化模型。新模型充分考虑电池老化后期,活性材料深度损失对电极电势曲线形式的复合影响规律,在现有模型的基础上,通过对其所对应基础电极电势联合坐标系的非均匀压缩扩展,实现对电池OCV全生命老化行为的有效机理描述。为了验证新模型在全生命周期中的有效性,以可用容量衰减至30%的磷酸铁锂电池(Lithium iron phosphate battery,LFP)为试验对象,对其在不同老化程度下开展模型拟合诊断测试。结果表明,在整个生命周期中新模型的RMS误差均被控制在2 mV以内。此外,为了保证新模型在诊断过程中的可靠性,还对其参数可辨识性进行了分析与论证。
文摘电池解析模型通常在准确估算电池在线荷电状态(State of charge,SOC)方面起到关键作用。分析气液动力学与电学的物理相似性原理,研究气体分子与锂离子之间扩散/平衡的内在联系、气液系统与锂离子电池之间的观测量滞后状态量的等效机制,改进气液动力学与电学之间的参数映射关系,建立直接耦合温度特性的气液动力学电池模型。依据电池工作中的温度场分布特性与能量守恒原理,构建气液动力学-热耦合模型,基于该模型与扩展卡尔曼滤波算法设计高效的锂离子电池在线SOC估算方法。以内置温度传感器的锂离子动力电池为研究对象,在多种恒流与动态测试工况下电池内部最高温度估计误差小于1.2K,在线SOC估计误差低于1.8%。提出的在线SOC估算方法具有良好的估计精度,以及较强抵抗初值输入误差的能力。
