储能锂电池系统综合管理研究进展

摘要

锂电池系统是新型储能系统的重要组成部分，电池管理技术对确保电池系统的安全、高效运行和延长使用寿命具有重要意义。从电池系统的模型、状态、故障、一致性、热管理等层面出发，综述了锂电池管理的研究进展。在电池模型方面，分析总结了电池在电、热、力等特性的建模及高效计算方法。对于电池的状态估计，总结了基于模型、数据驱动以及两者相结合的状态估计方法以及各自的优缺点，分析了构建数据驱动与电池领域知识融合框架的未来发展前景。在电池故障方面，分析了电池系统不同故障特征、类型、触发机制和诊断方法，对电池系统在早期故障预警、故障检测灵敏度提升等方面进行了展望。对于电池系统的一致性，总结分析了在均衡拓扑和均衡策略两个方面的研究现状，并对电池重构在均衡、快充、能量利用提升、故障隔离等方面的应用进行了分析。在电池热管理方面，分析了高温冷却以及低温加热的方法，并对热管理系统的优化设计和控制策略进行了总结，对开发高效换热、轻量化以及低能耗的先进热管理系统进行了探讨。此外，对电池管理系统的新技术和应用场景进行了概述，分析了数字孪生技术以及储能综合管理在电池系统上的应用，为未来电池管理的发展提供了参考。

关键词

储能 / 电池管理系统 / 状态估计 / 电池故障 / 热管理

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52075420)