新能源汽車電池soh-計(jì)算方案-資料下載頁(yè)
2025-08-05 07:57本頁(yè)面
【正文】 壓曲線擬合法估算動(dòng)力電池的 SOH 在上表中，將歸一化后的曲線所包圍的面積排序，選取第 105次循環(huán)的充 電曲線為基本曲線，其它曲線所包圍面積與基本曲線相比的誤差值也在表中清楚列出，從誤差的分布規(guī)律來(lái)看，循環(huán)次數(shù)越偏離基本曲線的循環(huán)次數(shù)，其誤差就會(huì)越大，這對(duì)于不同 SOH電池的估算是不利的。也就是說(shuō)只有電池的SOH接近于 90%時(shí)，才能較為準(zhǔn)確的估算出來(lái)，當(dāng)電池 SOH偏離這一值較大時(shí)，估算誤差也會(huì)相對(duì)增加。但總體來(lái)說(shuō)，曲線的一致性還算不錯(cuò)。 二、不同充電倍率 電池的充放電電流的大小常用電池額定容量的倍率來(lái)表示，如 100Ah的鋰離子電池，按 10A，按 1C倍率充電其充電電流為100A。由于電池電化學(xué)特性的非線性，電池的充放電電流與充放電時(shí)間的積并不是一個(gè)常數(shù)，當(dāng)用較高的倍率充放電時(shí)，電池的充放電時(shí)間會(huì)明顯縮短，因此要避免使用較高的充放電率。 選用 SOH為 100%的環(huán)宇電池，分別用 , , , , , 1C的充電倍率對(duì)其充電，記錄充電電壓曲線，環(huán)境溫度設(shè)為 25176。 C。將記錄的曲線歸一化，如下圖所示。 電壓曲線擬合法估算動(dòng)力電池的 SOH 分別是以 0. 5C, 0. 6C, 0. 7C, 0. 8C, 0. 9C, 1 C的充電倍率充電的充電電壓歸一化曲線 電壓曲線擬合法估算動(dòng)力電池的 SOH 依然選用 SOH為 100%，充電率為 1C的曲線為基準(zhǔn)曲線，計(jì)算各個(gè)歸一化曲 線的面積，以基準(zhǔn)曲線的面積值為真值，計(jì)算其它曲線的誤差值，結(jié)果如下表所示。 不同充電率電池歸一化充電電壓曲線一致性對(duì)比分析 電壓曲線擬合法估算動(dòng)力電池的 SOH 從上表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)充電倍率在小范圍內(nèi)波動(dòng)時(shí) (如 )，電池歸一化后的曲線誤差很小，幾乎可以忽略，也就是說(shuō)當(dāng)充電倍率小范圍波動(dòng)時(shí)，歸一化后的充電電壓曲線的一致性非常好。但當(dāng)充電倍率波動(dòng)范圍較大時(shí) (如 0. 5C)，誤差會(huì)較大，這樣會(huì)直接引起估算 SOH的精度，這也就說(shuō)明，不能用電動(dòng)汽車放電電壓曲線來(lái)估算 SOH，因?yàn)殡妱?dòng)車上動(dòng)力電池的實(shí)際放電電流波動(dòng)很大，一般會(huì)在 0. 5C以上。 三、不同環(huán)境溫度 鋰離子電池所處的工作環(huán)境溫度，會(huì)對(duì)電池的性能產(chǎn)生較大的影響，在電池操作手冊(cè)中都有明確說(shuō)明，當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生改變時(shí)，電池的參數(shù)要做出相應(yīng)的溫度補(bǔ)償。在電池充電過(guò)程中，過(guò)高和過(guò)低的環(huán)境溫度，都會(huì)對(duì)電池的充電能力產(chǎn)生影響，而鋰離子電池的適宜工作溫度是根據(jù)電池內(nèi)部各活性物質(zhì)的最佳工作溫度的范圍確定的，這些溫度的交集就是電池的最佳工作溫度一般在 25176。 C30176。 C之間。 將選出的 SOH為 100%的環(huán)宇電池，令其分別在 30176。 C, 25176。 C, 20176。 C, 15176。 C,10176。 C的環(huán)境溫度下進(jìn)行充電實(shí)驗(yàn)，記錄充電時(shí)的電壓曲線，此時(shí)的充電倍率設(shè)定為 1C。并將不同溫度下的電壓曲線歸一化，如下圖所示。 電壓曲線擬合法估算動(dòng)力電池的 SOH 分別在 30176。 C, 25176。 C, 20176。 C, 15176。 C, 10176。 C的環(huán)境溫度下充電的充電電壓歸一化曲線 電壓曲線擬合法估算動(dòng)力電池的 SOH 依然選用 SOH為 100%，充電率為 1C的曲線為基準(zhǔn)曲線，計(jì)算各個(gè)歸一化曲 線的面積，以基準(zhǔn)曲線的面積值為真值，計(jì)算其它曲線的誤差值，結(jié)果如下表所示。 不同溫度電池歸一化充電電壓曲線一致性對(duì)比分析 電壓曲線擬合法估算動(dòng)力電池的 SOH 從表中數(shù)據(jù)我們可以看出，溫度對(duì)歸一化曲線一致性的影響還是較為明顯的，也就是說(shuō)溫度對(duì)電池性能的影響也是非常明顯的，因此我們有必要保證電池能在一個(gè)溫度較為恒定的環(huán)境中工作，設(shè)計(jì)恒溫箱是非常必要的。值得我們注意的是，電池在零度以下充電對(duì)電池的損傷是非常大的，因此電動(dòng)汽車的充電站必須在室內(nèi)，且在冬天要有暖氣等取暖設(shè)備。 估算電池的 SOH實(shí)際上就是估算電池當(dāng)前的最大容量能力，所以在前面電池電壓曲線歸一化的基礎(chǔ)上，估算 SOH就較為簡(jiǎn)單了。估算的基本思想為 :一定時(shí)間內(nèi)實(shí)際充入電池內(nèi)的電量與這段時(shí)間充入電量所占總電量的百分比的比值。用電壓曲線擬合法之所以能夠識(shí)別出不同 SOH的電池，是由于電池在不同 SOH時(shí)，其電壓表征是不同的。 利用電壓曲線擬合法估算電池 SOH的基本公式為 : 上式中各個(gè)量表示的是 :在電池充電時(shí)，分別在 t1,t2兩個(gè)時(shí)刻，獲取 電池的電壓 V1, V2，根據(jù)電壓在歸一化曲線中就能分別找出這一電壓對(duì)應(yīng)的容量比 c1, c2。由此可以算出電池的 SOH。
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