锂离子电池脉冲频率优化的低温预热

作     者：吴晓刚 李凌任 高鑫家 杜玖玉 SHCHUROV N I WU Xiao-gang;LI Ling-ren;GAO Xin-jia;DU Jiu-yu;SHCHUROV N I

作者机构：哈尔滨理工大学汽车电子驱动控制与系统集成教育部工程研究中心哈尔滨150080 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京100084 俄罗斯新西伯利亚国立技术大学电气工程教研室俄罗斯新西伯利亚630073 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2021年第25卷第11期

页      面：56-65页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51877057,51877121,52011530033) 俄罗斯自然科学基金(20-58-53055)。 

主　　题：锂离子电池 低温 脉冲预热 频率优化 控制 阻抗谱 

摘      要：针对低温环境下,由于锂离子电池内阻增加所带来的充电能力下降问题,依据锂离子电池极化内阻产热分析,提出采用变频脉冲激励的方法实现电池的低温预热。建立锂离子电池等效电路和内阻产热相结合的热电耦合模型,在此基础上推导了脉冲激励预热过程中,锂离子电池温升的计算方法。根据不同温度下锂离子电池的电化学阻抗谱(EIS)测试结果,以当前温度下锂离子电池的最大预热功率作为目标,实时计算不同温度下的最佳脉冲频率。实验结果表明,应用所提脉冲频率优化的预热策略,锂离子电池从-20℃预热至5℃用时368 s。25次预热循环结束后,锂离子电池容量衰减仅为0.16%。电化学阻抗谱分析结果证明,所提方法在预热过程没有促进电池内部副反应的进程。