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鋰離子電池管理系統技術可判斷電池殘余價值

來源:【TRD拓爾德】 發布日期:2020-08-25 分享 加入收藏 關注:1537

有外媒報道,新近開發的電池管理系統技術,通過測量電池的電化學阻抗,可以有效評估堆疊式鋰離子電池組的殘余價值。


新電池管理系統技術利用交流電勵磁法,測量堆疊式模塊鋰離子電池的電化學阻抗,通過劣化診斷,并根據測量數據進行故障測評,來評估電池殘余價值。這對鋰離子電池的回收再利用,實現可持續發展有重要用途。


這項新電池技術具有以下特點:


1.通過溫度校準技術,對操作設備的溫度變化做出反應。


鋰離子電池的電化學阻抗對溫度變化非常敏感。因此,在實驗室中使用專用測量儀器進行測量時,要將電池置于恒溫室內,以保持恒溫。而關于運行過程中的電池模塊,由于環境溫度不斷變化,無法對其進行穩定的電化學阻抗測量。因此,日本立命館大學和松下公司開發了一種溫度校正技術,在電化學阻抗測量過程中,測量鋰離子電池的溫度,將阻抗溫度變化校正至標準溫度,并繪制在Cole-Cole圖上。這樣,即使隨著季節和時間交替,環境溫度發生變化,也可以根據Cole-Cole圖,將其校正至數據庫中的標準溫度。


2.通過BMIC技術,測量多電芯電池組的電化學阻抗。


傳統BMIC可以測量由6到14個電芯堆疊而成的鋰離子電池組的電壓。在電池管理系統中,可通過多個BMIC,從更多串聯電池電芯(最高可達200個)中獲取電壓數據,以監控電池運行狀態,并確保使用安全。另外,還可以評估充電和健康狀態,計算剩余的續航里程和時間。


除了傳統功能,新開發的BMIC測試芯片還內置電化學阻抗測量功能,利用交流電勵磁法進行測量。電化學阻抗測量是通過15個完全并聯模擬/數字轉換器、0.1Hz到5khz的脈沖調制交流電勵磁電路,以及內置在BMIC中的復數電壓/復數電流轉換電路來實現的。因此,BMIC芯片可以測量電池運行時的電化學阻抗,而不要對目前電池中的BMS配置進行重大調整。


3.進行電化學阻抗測量時,達到與標準儀器同等的測量精度。


通過測量用復數阻抗繪制的Cole-Cole圖,利用電化學阻抗譜進行狀態評估。立命館大學使用松下公司開發的BMIC和測量軟件,對圓柱形鋰離子電池進行了測量。結果表明,Cole-Cole圖可以在1Hz到5KHz的頻率范圍內測量繪制,并達到與工業用標準測量儀器相同的精度。


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