锂离子电池开路电压快速估计研究

摘要

提出了一种离线式锂离子电池开路电压快速估计方法，在短时间内完成对需要经过长时间搁置才能稳定的开路电压的预估。建立了一个带有权重的电压弛豫模型并利用短时间内搁置电压数据和模型预估值构造损失函数，通过优化算法对损失函数中的参数进行寻优。电池开路电压预估流程包括对电池进行放电，搁置和开路电压预估，整个过程所需时间为30～40 min，即通过30～40 min就可以完成对需要进行数小时静置后才能稳定的开路电压的预估。为了检验此模型的适用性，设计了三元锂电池在不同电池荷电状态（State of charge,SOC）下、不同温度下和以不同的放电倍率放电下开路电压预估的试验，以及设计了电池容量循环衰减试验，并在电池容量衰减后继续对电池开路电压进行预估。试验结果表明，此模型可以通过短时间搁置便能精确地预测电池在不同SOC和不同温度下以及电池容量衰减后的开路电压。提出的离线式锂离子电池开路电压快速估计方法能够快速、准确地预估电池稳定开路电压，在电池SOC以及电池健康状态（State of health,SOH）等状态估计及电池容量估计方面有重要作用，能够大大缩短预估时间。