考慮到減少二氧化碳排放和全球環(huán)境問(wèn)題最有希望的替代品,電動(dòng)汽車已被汽車行業(yè)廣泛接受。鋰離子電池由于其輕便,快速充電,高能量密度,低自放電,使用壽命長(zhǎng)等豐富的特點(diǎn),在電動(dòng)汽車應(yīng)用中受到廣泛關(guān)注。
鋰離子電池的電池管理系統(tǒng)(BMS),可以保證電池充電狀態(tài)(SOC)的可靠安全運(yùn)行和評(píng)估。該評(píng)估表明,SOC是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),因?yàn)樗硎倦姵刂惺S嗟目捎媚芰?,提供關(guān)于充電/放電策略的想法,并保護(hù)電池免受過(guò)度充放電。此外,現(xiàn)有的鋰離子電池的SOC具有對(duì)其充電/放電能力安全有效地運(yùn)行EV的良好貢獻(xiàn)。然而,由于電化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜,性能下降,電池性能和壽命提高缺乏準(zhǔn)確性,因此仍然存在一些挑戰(zhàn)。
電池SOC與最大容量有很強(qiáng)的關(guān)系,這決定了電池性能和可用壽命。通過(guò)將放電電流相對(duì)于時(shí)間積分來(lái)估計(jì)最大容量。只要積分時(shí)間存在,并且當(dāng)電池在當(dāng)前電池完全放電時(shí)容量最大化,容量就會(huì)增加保持不變。相對(duì)于不同放電深度的鋰離子電池放電,當(dāng)電池以不同的截止電壓放電時(shí),電池被充電至4.2V的最大值。因此,通過(guò)電流負(fù)載的變化和不同的放電深度來(lái)估計(jì)最大容量是一個(gè)挑戰(zhàn)。
由于鋰離子電池的高靈敏度,包括各種內(nèi)部和外部因素以及復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng),估計(jì)精確的SOC已經(jīng)成為主要的挑戰(zhàn)。對(duì)于鋰離子電池的SOC估算進(jìn)一步技術(shù)開(kāi)發(fā)有一些重要而有選擇性的建議,如:
1.在實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)功能和市場(chǎng)接受度時(shí),需要解決鋰離子電池的安全性,移動(dòng)性和耐久性問(wèn)題。
2.需要建立充電均衡,熱控制,故障檢測(cè),電池充電/過(guò)充電的高效電池管理系統(tǒng)以獲得高精度S OC。
3.在老化,滯后,不同排放速率和溫度的影響下,需要對(duì)常規(guī)方法進(jìn)行SOC估算方法的進(jìn)一步研究。
4.在系統(tǒng)各種模型不確定性和干擾下,使用自適應(yīng)濾波算法,需要開(kāi)發(fā)適合的模型來(lái)估計(jì)SOC。
5.智能網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元選擇的最優(yōu)數(shù)量和使用學(xué)習(xí)算法計(jì)算時(shí)間較短的參數(shù)優(yōu)化模型需要進(jìn)一步研究。
6.需要研究設(shè)計(jì)合適的控制器以提高非線性系統(tǒng)的魯棒性和預(yù)測(cè)分析模型,以達(dá)到SOC估計(jì)的良好準(zhǔn)確性。
7.需要一種SOC估計(jì)方法的廣義驗(yàn)證和基準(zhǔn)方法。
8.在數(shù)據(jù)安全性,可靠性和干擾方面,需要進(jìn)行進(jìn)一步研究,以提高無(wú)線電力傳輸對(duì)電池充電的性能。
這些建議對(duì)于準(zhǔn)確估計(jì)SOC將是一個(gè)顯著的貢獻(xiàn)。這是因?yàn)椋囯x子電池的SOC估計(jì)方法的進(jìn)一步發(fā)展將主導(dǎo)未來(lái)EV的市場(chǎng)。