SOH definition
No clear definition
Strong application oriented
Factors reflect SOH
Capacity
Internal resistance
Self-discharge rate
USABC standards
C <=0.8*Cnominal
R >=1.5*Rnominal
化学原因:
锂枝晶
结构坍塌
活性物质变少
道路受阻
在线容量估计:最小二乘法
Blue:Estimation only if well conditioned
Red:Estimation by TSVD
Green:Estimation by restricting current offset
SOH=C/Cnom x 100%
在线DCR估计
• Purpose
Internal Impedance indicates
Power capability
State of health (SOH)
Internal Impedance consists of
Ohmic
Polarization
Electrochemical
Concentration
DCR Result
Left figure shows current in cycle
Right figure shows algorithm convergence
非在线估计方法:累积吞吐量法
主要原理为:计算电池当前的累积总充放电电量,然后折算为电池的等效吞吐量(主要根据充放电电流和工作温度进行修正折算),然后计算得出电池的等效循环次数N,再根据电池当前已历经的循环次数N,来判断出电池目前的寿命状态SOH。
SOH~循环次数N的基础database
当前电池的等效循环次数Nk
根据Nk获得当前SOH状态
4。 应用SOH更新“敏感”参数
非在线估计方法: Smart充电法
主要原理为:在充电的过程中加入一个特殊的充电脉冲,用来测量电池当前的内阻。如果我们前期
能根据实验标定出一个基础的“内阻~SOH” database,那么就可以根据测得的电池内阻去获取电池
当前的SOH状态。
非在线估计方法:快充法
主要原理为:在电池的整个寿命期间,其快速充电的电流 I 以及充电截止电压Umax都是恒定的;这样就会致使电池,(假如电池都是从SOC为0的空电状态下开始快速充电),在不同的寿命状态(SOH)下,其最终充入总电量是不同的。那么我们就可以根据本次充电充入的电量来判断电池当前的SOH状态。
SOH~快充充入电量的基础database
老化修对EKF的帮助
明确需要进行老化修正的变量,基本原则为:相关研究和实验表明其对电池老化较为敏感,需要进行老化修正。在本算法中,根据实验经验,暂定需要修正的变量主要有:电池实际容量C, SOC-OCV曲线,模型参数R1/C1和R2/C2等。
建立待修正变量的基础database,即SOH~待修正变量的database(这些database可通过相关实验来获得,然后在matlab中同样以Look_Up_Table实现)。
最后参数修正过程(初期可每三个月修正一次,在老化后期应加快修正频次):