基于电化学阻抗谱的锂离子电池等效电路模型参数辨识方法
2021-04-27李日康王学远戴海峰魏学哲
机械与电子 2021年4期
关键词:模型
口 尧,李日康,王学远,戴海峰,魏学哲
(1.同济大学新能源汽车工程中心,上海 201804;2.同济大学电子与信息工程学院,上海 201804)
0 引言
锂离子电池以其循环寿命长、能量密度大、工作温度范围广等特点成为最重要的新能源汽车储能电源之一。随着锂离子电池应用范围的日益广泛,其能量密度也在不断提高,伴随而来的寿命和安全性问题也越来越突出。相应地,阻抗作为电池的基本属性之一,其可以反映电池内部物理和化学过程,在电池状态估计、寿命预测及故障诊断方面有着广泛的应用前景。车载阻抗在线应用流程可分为阻抗测量[1-3]、准稳态检测、参数辨识和阻抗应用。利用准稳态检测后的电化学阻抗谱可以将电池等效为由电阻、电容和电感组成的等效电路模型[4]并进行相应的参数辨识,阻抗应用则可以通过分析等效电路模型中的各阻抗成分随电池状态的变化规律来实现。以电池老化状态估计为例,Yuan等[5]发现传荷电阻随电池老化的变化十分明显,并且具有良好的抗SOC漂移的能力。Saha等[6]证明了传荷电阻、电解液电阻与电池老化间的线性关系,并以此实现了基于序列蒙特卡洛方法的电池老化状态估计。
等效电路模型参数辨识是电池BMS系统利用阻抗进行应用的必要前提。实验室中传统的阻抗谱分析手段是通过Z_view等商用软件进行离线处理,其需要实验人员多次进行手动调整,工作耗时烦琐且离线量化分析极大地限制电池阻抗的在线应用。……
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