吴铁洲,张明月,常 春

（湖北工业大学太阳能高效利用及储能运行控制湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068）

目前市场广泛使用的锂离子电池,对高充放电倍率和高温没有耐受性,良好的充电方式才能维持电池性能、延长电池寿命,确保电动汽车的长时间高效运行[1-3]。典型的充电方法是恒流（CC）-恒压（CV）法,但是CV充电阶段会延长充电时间,降低充电效率。多阶恒流充电是一种改进的充电方法[4],能以荷电状态（SOC）为依据,采用不同电流进行充电,有利于提高充电效率。文献[5]提出一种基于时间和温升的充电策略,但多目标本身的无关联性,使权重系数无法准确预估。文献[6]提出的自适应多级恒流恒压充电策略,仅考虑最短充电时间不考虑能量损耗,或仅考虑电池健康状态导致充电时间延长,限制了使用环境。文献[7]以充电时间为优化目标,对温升和极化电压进行约束,使充电时间缩短为原来的20%,但会对电池容量长期保持能力产生不利影响。

本文作者提出一种适用于锂离子电池的多阶恒流充电方法,利用模糊逻辑推导出多目标函数加权因子的最佳调节规则,得到目标函数的适应度,用改进鲸鱼优化算法（WOA）,基于该适应度搜索出分段的优化电流,最后通过实验验证该策略在缩短充电时间和减少能量损耗方面的优势。

1 锂离子电池等效模型

以锂离子电池为研究对象构建二阶RC模型（如图1所示）,分析工作时的动态行为,包括欧姆内阻R,极化电阻RP1、RP2,极化电容 CP1、CP2以及开路电压（OCV）。……