锂离子电池低温复合加热策略及优化

摘要：

电动汽车因为节能环保和能量转化效率高等特性在近年来发展迅速.在低温下,作为动力来源的锂离子电池的放电功率和容量等性能严重衰减,影响着电动汽车在北方极寒地区的发展和普及.因此,如何在低温下对锂离子电池进行可靠、高效、安全地低温加热显得尤为重要.以三元锂方块电池为研究对象,通过测试电池在不同工况下的低温特性,得出了电池电特性和热特性参数.建立单体电池低温电热耦合模型,通过神经网络方法拟合实验数据,得到电池低温加热仿真模型.通过电池不同工况下的温升实验,验证了仿真模型的精度.本文提出了电池多段恒流复合加热方法,建立了电池老化、加热时间、容量收益的多目标非线性优化模型,揭示了电池老化、加热时间和容量收益之间的关系,得到了评价加权权重矩阵.利用非支配排序遗传算法-Ⅱ(NSGA-Ⅱ)和优劣解距离法(TOPSIS),得到单体电池平衡加热策略,探究了电池不同初始状态对优化目标的影响规律.根据电池的不同初始状态以平衡加热策略为基础建立了单体电池加热电流数据库.电池初始温度为-20℃时,加热到10℃,所需加热时间为253 s,容量收益为4.72 Ah,电池老化为0.482?,峰值功率收益为1104 W.

关键词：锂离子电池、低温电热耦合模型、复合加热方法、加热策略

所属期刊栏目：11

分类号：TM912

资助基金：广东省重点领域研发计划;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2022-10-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3191-3199