動力電池一致性動態篩選方法

動態篩選是基於鋰動力電池單體在充放電工作過程中採集的資料,依據鋰動力電池單體引數有所不同進行分組的篩選方法。採集的資料包括充放電特性曲線、溫度、電化學阻抗譜等。其中,充放電曲線篩選方法能夠保證鋰動力電池動力效能的一致,可以滿足鋰動力電池應用於電動汽車上大部分工況下的需求。

動力電池一致性動態篩選方法

因動態篩選是針對鋰動力電池單體在充放電過程中表現出來的特性進行篩選的,有的選擇恆流恆壓充電過程,有的選取脈衝衝擊充放電過程,有的對比自身的充電和放電曲線之間的關係。

1)根據鋰動力電池單體恆流充放電過程,把電壓時間曲線作為分類物件,利用統計學演算法,按電壓時間曲線特徵劃分組別,也可根據鋰動力電池單體恆流充放電過程中的電壓、容量、內阻、放電平臺等引數,並進行分類。

動力電池一致性動態篩選方法

2)在鋰動力電池單體的脈衝衝擊充放電過程中,電流的大小會極大地影響鋰動力電池單體的極化狀態。因而在鋰動力電池單體恆流充放電過程的分組基礎上繼續細化分組,給鋰動力電池單體載入脈衝電流,把鋰動力電池單體端電壓作為分組依據。

3)根據鋰動力電池單體在充放電過程中的溫度變化,將溫度變化近似的鋰動力電池單體篩選出來,捨棄溫度變化較大的鋰動力電池單體,此種篩選方法可以減少鋰動力電池單體組成鋰動力電池包後因溫度不均一而導致的一致性惡化現象,但此種方法測量的溫度是鋰動力電池單體充放電下的溫度,其與鋰動力電池包工作時的溫度情況差異較大,且不能反映鋰動力電池單體內部的溫度,因而應用場合極少,未得到廣泛認可。

動力電池一致性動態篩選方法

4)從鋰動力電池包產品品質管理的角度,提出基於鋰動力電池包結構的鋰動力電池單體一致性篩選方法。即將串並聯組成的鋰動力電池包進行充放電,利用鋰動力電池管理系統記錄的鋰動力電池單體溫度、電壓、荷電狀態(SOC)等資料,每隔10%SOC計算鋰動力電池包內鋰動力電池單體的標準差,當標準差小於一定的值,則表示該鋰動力電池包一致性良好。

5)從鋰動力電池單體品質控制的角度,提出基於鋰動力電池單體的資料進行單一級別的一致性篩選。例如,基於充放電資料對鋰動力電池單體的一致性篩選。即利用恆流、恆壓對多個鋰動力電池單體進行充電,透過恆壓段充入的電量和恆流段充入的電量的比值,判斷鋰動力電池單體之間的一致性。

動力電池一致性動態篩選方法

6)引入強化條件,進行一致性評價。先對鋰動力電池單體進行大電流充放電,而後靜置記錄其自放電率,透過二者的結合對鋰動力電池單體的一致性進行篩選。

7)基於修正曲線對鋰動力電池包或者鋰動力電池單體進行一致性篩選,在得到鋰動力電池包的充放電曲線後,透過計算得到去除歐姆壓降的一次修正的充放電曲線,再計算得到去除計算電壓影響的二次修正的充放電曲線,根據二次修正曲線計算得到的Qmax和荷電狀態對鋰動力電池單體的一致性進行篩選。

8)基於鋰動力電池單體電化學阻抗譜的篩選方法,相比於所有靜態篩選方法來說更為準確,且能反映鋰動力電池單體內部的特徵引數,因其測量需要鋰動力電池單體處於穩態時方能進行,且耗時較長,不適合工廠對鋰動力電池單體的大規模篩選。

9)複合計算因子的一致性評價方法是基於一個一致性係數Q,這是一個由鋰動力電池單體容量、直流內阻以及極化電壓三者相乘得到的一個反映不一致性大小的係數,用來評價鋰動力電池單體的動態一致性。

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