锂离子电池全生命周期的动静态荷电状态估算方法

作     者：赵剑坤 陈世龙 杨乃兴 魏路路 王琼 陈文辉 ZHAO Jiankun;CHEN Shilong;YANG Naixing;WEI Lulu;WANG Qiong;CHEN Wenhui

作者机构：西安建筑科技大学机电工程学院西安710055 陕西省纳米材料与技术重点实验室西安710055 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2024年第58卷第10期

页      面：44-50页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：陕西省自然科学基金资助项目(2023-JC-YB-322) 陕西省重点研发计划资助项目(2024GX-YBXM-435) 

主　　题：电动汽车 荷电状态 全生命周期 锂离子电池 健康状态 

摘      要：针对电池荷电状态(SOC)估算方法难以在其全生命周期内保持较高精度的问题,提出一种考虑电池衰退的动静态SOC估算方法。在静态SOC估算时,通过电池健康状态(SOH)对电池有效容量进行修正,考虑电池衰退对容量的影响;在动态SOC估算时,利用在线求解锂扩散方程,获得当前锂离子电池的可用有效容量,并同时考虑电池的容量衰退及电流和温度对放电容量的影响。通过在LabVIEW平台搭建上述动静态SOC估算方法求解程序,对电池在美国联邦城市驾驶工况下充放电循环过程中的动静态SOC进行了估算,结果表明:电池静态SOC始终高于其动态SOC,且温度越低,电流越大,动静态SOC的误差也越大;在新电池容量由100%衰减到58%的充放电循环过程中,电池动态SOC的最大估算误差均低于2.0%,表明所提出的SOC估算方法能够实现电池全生命周期SOC的准确估算。研究结果可为车用动力电池全生命周期的高效和安全管控提供支撑。