锂离子电池全生命周期的动静态荷电状态估算方法

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。

关键词

电动汽车 / 荷电状态 / 全生命周期 / 锂离子电池 / 健康状态

基金资助

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)