Peukert方程的适用性分析及基于二阶段放电法的Peukert模型修正

基于铅酸电池试验的Peukert方程(Peukert equation,PE)提供一个修正电流倍率影响的经验模型。但该模型的试验及应用中,存在混淆电荷损失及剩余电荷量的问题。采用二阶段放电试验方法来建立修正的Peukert模型,即对于每种倍率分别进行两个阶段的恒流放电:特定倍率放电到截至电压—静置—标准倍率放电到截至电压(CC-OC-CC)。依据两个阶段放电的总电荷量(最大可用电荷量)而非第一阶段的电荷量(可用电荷量)去建立修正的Peukert方程(PE3)。该方程(PE3)反映了倍率与电荷损耗(库仑效率)之间的关系,排除了剩余电荷量的影响,更适合于动态工况下的荷电状态(State of charge,SOC)估计。另外磷酸铁锂电池试验表明剩余电荷量与电流倍率的关系规律性更强,更符合Peukert形式的方程(PE2),与铅酸电池Peukert模型的扩散机理一致,故剩余电荷量也可据此估计。

基于Peukert方程的动力电池荷电状态卡尔曼滤波估计算法

电池荷电状态（SOC）受到温度、电流、循环寿命等因素的影响,Peukert方程是一种很好的计算电池容量方法.传统Peukert方程没有考虑温度的影响,而温度变化会导致Peukert方程常数n和K的变化.因此,建立了基于温度和电流变化的Peukert方程,利用安时法和复合电化学模型建立电池模型状态方程和测量方程,采用扩展卡尔曼算法实现电池荷电状态动态估算.结果显示,基于温度修正Peukert方程的镍氢电池荷电状态估计算法精度比传统安时法提高7％～8％.

老化锂离子动力电池Peukert方程的适用性分析

针对老化锂离子动力电池二次利用过程中可用容量估算的问题,研究其Peukert方程的适用性。以老化的35 Ah三元锰酸锂混合材料动力电池为研究对象,建立其Peukert方程,分析其适用性,结果表明无需考虑电池老化后实际容量与额定容量存在的倍率差问题。对比一阶段和二阶段Peukert方程,结果表明该老化动力电池利用Peukert方程进行容量估算时无需考虑二阶段放电。分别在25、15和40℃环境下分析了其适用性,为老化锂离子动力电池放电容量的估算奠定基础。

基于不同工况下的锂离子电池可用容量预测模型

锂离子电池是诸多设备的主要动力能源,在不同工况下对锂离子电池可用容量的准确预测十分关键。针对目前Peukert方程只能应用于恒温恒流放电情况下可用容量预测的局限性,本工作提出了一种基于不同工况下的锂离子电池可用容量预测优化模型,通过改进Peukert方程并提供合理的系数生成方法,实现了在变温度和倍率条件下对可用容量的准确预测。并通过实验测试了锂电池在不同温度和放电速率下的放电性能,拟合了电池容量保持率与电池平均温度的曲线,使用Arrhenius方程进行分析,通过最小二乘法确定了方程中的参数,根据预测优化模型进行了各种放电情况下的计算,验证了所提出的等效容量方法可以准确预测电池的实际放电容量。最后,利用预测优化模型和实验验证了温度对电池容量的影响,得出当环境温度高于25℃时,电池容量对放电速率的影响较小;当环境温度低于25℃时,温度对电池容量有显著影响,呈现出先下降后随着放电速率增加而增加的趋势的结论,结果说明了电池的平均温度对其容量有较大影响,但高温对电池容量的影响较低温小,需引入温度补偿系数k来考虑平均温度对电池容量的影响。

基于工况特性的电动汽车蓄电池组SOC与SOH在线智能识别与评价方法研究

蓄电池组SOC和SOH是电动汽车电池管理和能量管理的关键参数,受单体电池特性、蓄电池组一致性和均衡技术等因素影响,不易建立准确计算模型。基于电动汽车日常行驶工况统计特性提出一种改进的Ah积分法计算蓄电池组SOC和SOH,该方法采用工况容量与等效工况电流根据Peukert方程实现稳态容量修正,同时采用模糊逻辑实现放电率波动对容量的动态修正;提出采用单体统计特性建立状态评价矩阵表征蓄电池组状态的全面评价方法;最后通过对比仿真计算分析验证了所提方法的合理性和实用性。

用一种新的优化算法估计电动汽车电池SOC

准确估计电动汽车中的锂电池荷电状态(SOC)是电池管理的一个难点,安时计量法的缺点是无法估计电池的初始剩余电量,且由于电流测量精度的原因会导致累积误差。因此在安时计量法原有研究的基础上提出了一种新的优化算法,即结合开路电压法和Peukert方程来估计电池的剩余电量。与实验结果对比,可见新的优化算法的仿真结果与实验结果基本吻合,误差较小,从而证明了本方法的正确性。

基于动态特性的新能源挖掘机电池组参数匹配

作为新能源动力挖掘机的动力来源,电池组的性能及合理匹配程度对动力系统及整机性能都有显著影响。基于电池动态特性对挖掘机电池组进行匹配设计,分析了动力电池的放电特性与寿命特性。通过单体电池不同倍率下的放电曲线辨识其Peukert参数,在工况已知的情况下采取工况等效电流,根据Peukert方程实现电池组的参数匹配。最后对日立ZX—70—5A挖掘机进行匹配计算,并进行实验,验证了该匹配方法的有效性和实用性。