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直流屏用12V45a聚合物锂电池性能参数

2020-02-08

现有的电池SOH估计方法主要有以下几种:

①直接放电法:是利用负载对电池SOH的影响进行评价的方法,该方法操作复杂,需要离线测试电池的SOH,无法实现实时在线监测;

②测量内部阻抗法:电池的SOH可以用欧姆内阻的关系式来表征,通过测量分析得到电池的欧姆内阻,从而计算得到电池的SOH;

③电化学阻抗分析法(Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS):该方法的主要思想是对待测电池施加多个正弦信号,利用模糊理论对得到的数据信息进行分析,预测电池的老化程度,此方法需要大量的实验数据,实用性较低;

④化学分析法:该方法通过测量电解液密度的变化来对SOH进行估计,但该方法必须破坏电池结构,使得电池不能再继续使用;

⑤现代估计方法:主要有卡尔曼滤波算法、神经网络算法、模糊逻辑算法等,这些方法能对电池的状态进行定性定量的分析,实际应用效果较好。

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针对目前电池状态估计精度较低、时效性差等问题,本文采用锂离子电池二阶Thevenin等效电路模型,并运用自适应无迹卡尔曼滤波(Adaptive Unscented Kalman Filter, AUKF)算法对电池状态进行实时估计。

自适应无迹卡尔曼滤波算法结合无迹卡尔曼滤波算法和扩展卡尔曼算法,建立循环迭代关系,已知电池参数估计电池状态,再将电池状态作为已知量估计模型参数,以此类推进行递推运算,实时估计电池SOC及欧姆内阻。

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利用欧姆内阻与电池SOH的函数对应关系,可实时估计电池SOH。并通过对电池组中各单体电池及电池组整体健康状态的估算,对电池组的剩余利用价值进行量化,制定明确的电动汽车动力锂离子电池组的梯次利用方案。

图1 电池二阶Thevenin等效电路模型

酸性电池:酸性电池的电解液一般是由稀硫酸(H2SO4)或者胶体硫酸构成,极板由铅Pb和过氧化铝PbO2构成,通过化学反应贮存电荷,起到电池储能的作用。
  碱性电池:碱性电池的电解液一般是由氢氧化钾KOH或者氢氧化钠NaOH(烧碱)组成。极板由于电池的结构不同而各异。如镉镍电池正极板是氢氧化镍Ni(OH)3,负极板是镉Cd;铁镍电池的正极板是氢氧化镍Ni(OH)3,负极板是铁Fe;银锌电池的正极板是过氧化银Ag2O3,负极板是锌Zn


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