Разработка тестера электрохимического импедансного спектра тока и исследование прогнозирования состояния здоровья литиевых батарей

ZOU Ming-jia ,  

ZHAO Jie ,  

HUANG Yang-chun ,  

CUI Guo-feng ,  

摘要

В данной статье разработан портативный тестер электрохимического импедансного спектра тока (GEIS) с высоким выходным током, высокой точностью и широким диапазоном частот, который подходит для тестирования GEIS литиевых аккумуляторов в различных состояниях. Прибор способен точно выдавать возбуждающий сигнал от 0 до 5 А и использовать 12-битный ЦАП для регулировки величины возбуждения, что позволяет обнаруживать импедансные сигналы в диапазоне от 100 кГц до 10 мГц. Тестирование литиевого аккумулятора модели 456080 и сравнение результатов с Gamry Reference 600+ показало, что относительная и абсолютная ошибка модуля импеданса не превышает 0,56%–1,8%. Для проверки предложенного алгоритма прогнозирования состояния здоровья батареи (SOH) был выполнен практический тест на образцах аккумуляторов с получением 486 наборов данных литиевых батарей в разных состояниях. Использование данных импедансного спектра в качестве входных данных для алгоритма XGBoost позволяет точно оценивать SOH литиевых батарей с низкой средней ошибкой и хорошей стабильностью. Разработанная в этой статье система GEIS может предоставить больше данных реального времени на основе импедансного спектра для прогнозирования срока службы батареи и обеспечить более комплексный мониторинг состояния батареи.

关键词

электрохимический импедансный спектр тока; прогнозирование состояния здоровья батареи; литий-ионная батарея; повышенный градиент

阅读全文