基于表面温度和增量容量的锂电池健康状态估计*
2021-09-30林名强吴登高郑耿峰
汽车工程 2021年9期
林名强,吴登高,郑耿峰,武 骥
(1.福州大学电气工程与自动化学院,福州350108;2.中国科学院海西研究院泉州装备制造研究所,晋江362216;3.福建省特种设备检验研究院,福州350008;4.合肥工业大学汽车与交通工程学院,合肥230009;5.安徽省智能汽车工程实验室,合肥230009)
前言
近年来,新能源汽车迎来高速发展时期,其安全问题成为行业内外关注的焦点[1]。随着锂离子电池技术的蓬勃发展,使其在电池储能系统和新能源汽车领域得到广泛的使用,发挥着重要的作用。然而,使用次数的增加将会不可避免地缩短电池寿命,过充过放和不当的使用则会加速电池老化,引发潜在的系统故障和安全问题,因此,对电池健康状态的精确监测成为确保汽车安全可靠运行的重要因素[2]。容量和内阻是直观描述和评价电池老化程度的两个最常用的指标[3],其中容量指标更直观地反映了电池当前的老化状态,健康状态通常表示为当前容量与初始容量的比值。IEEE标准1188—1996中指出,当电池当前容量降低到初始容量80%,或者当前欧姆内阻大于初始值2倍时,应该更换电池[4]。
SOH无法直接测量,通常间接利用电池内部参数如电压、内阻等与之建立映射关系从而进行估算,目前国内外对锂离子电池SOH的研究可以分为基于模型和基于数据驱动的方法。基于模型的方法主要根据电池的电化学反应,建立经验模型,通过最小二乘法、卡尔曼滤波(KF)等方法辨识参数已实现容量的估计。例如,Yu等[5]利用递归最小二乘法(RLS)对Thevenin等效电路模型进行参数辨识估计电池容量。……
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