تطوير وتطبيق جهاز تحليل طيف المقاومة التيارية لتقدير حالة شحن بطارية الليثيوم

YUAN Jian-ying ,  

ZOU Ming-jia ,  

ZHAO Jie ,  

HUANG Yang-chun ,  

YU Yao-guang ,  

CUI Guo-feng ,  

摘要

تم تطوير جهاز تحليل طيف المقاومة الكهربائية الكيميائية التيارية عالي الكثافة للطاقة والمضغوط لبطاريات الليثيوم، والذي يتميز بدرجة تكامل عالية ودقة عالية وإثارة خرج كبيرة ونطاق تردد اختبار واسع، لتلبية احتياجات اختبار GEIS لأنواع مختلفة من بطاريات الليثيوم. بعد إتمام تصميم المخطط العام للجهاز، تم إجراء اختبار متعمق لوحدات النظام الصلب لضمان موثوقية ودقة النظام. من خلال اختبار GEIS على بطارية ليثيوم نموذج 18650 الفعلي ومقارنة النتائج مع جهاز متخصص Gamry Reference 600+، أظهرت النتائج أن الخطأ النسبي في مقاومة الجهاز والخطأ المطلق في زاوية الطور لم يتجاوز 2% و3 درجات على التوالي. للتحقق من خوارزمية تقدير حالة شحن البطارية (SOC) المقترحة، تم استخدام هذا الجهاز لاختبار عينات البطارية الفعلية، وحصلنا على 60 مجموعة من بيانات طيف المقاومة تحت حالات SOC مختلفة للبطارية. باستخدام بيانات طيف المقاومة كمدخلات لانحدار العملية الغوسية (GPR)، تمكن الجهاز من تقدير حالة الشحن بدقة متوسط خطأ مطلق أقل من 3.9%. جهاز تحليل GEIS الذي تم تطويره في هذا البحث لبطاريات الليثيوم لديه إمكانية الاندماج في نظم إدارة البطاريات، لتوفير مصادر بيانات في الوقت الحقيقي لمزيد من خوارزميات تقدير حالة البطارية القائمة على طيف المقاومة، بهدف تحقيق مراقبة أفضل لحالة تشغيل البطاريات.

关键词

طيف المقاومة الكهربائية الكيميائية التيارية;تقدير حالة الشحن;اختبار طيف المقاومة;بطارية ليثيوم;انحدار العملية الغوسية

阅读全文