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松下研發(fā)電池管理新技術 評估鋰離子電池組殘余價值

作者:中國儲能網新聞中心 來源:蓋世汽車 發(fā)布時間:2019-11-25 瀏覽:

據外媒報道,松下公司開發(fā)新的電池管理技術,測量電池的電化學阻抗,有效評估堆疊式鋰離子電池組的殘余價值,預計未來將應用于車輛。松下與立命館大學的Masahiro Fukui教授合作開發(fā)了這項技術,松下公司開發(fā)新的電池監(jiān)測IC(BMIC) 測試芯片、測量算法和軟件,立命館大學用電池評估實際效能。

新電池管理技術利用交流電勵磁法,測量堆疊式鋰離子電池模塊的電化學阻抗。此外,通過劣化診斷,并根據測量數據進行故障測評,來評估殘余價值。這將有助于促進鋰離子電池的回收再利用,實現可持續(xù)發(fā)展。

這項新技術具有以下特點:

1. 通過BMIC技術,測量多電芯電池組的電化學阻抗。

傳統(tǒng)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(tǒng)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(jiān)控電池運行狀態(tài),并確保使用安全。另外,還可以評估充電和健康狀態(tài),計算剩余的續(xù)航里程和時間。

除了傳統(tǒng)功能,新開發(fā)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、0.1 Hz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,而不需要對目前電池中的BMS配置進行重大調整。

2. 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(tài)評估。立命館大學使用松下公司開發(fā)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1 Hz到5 KHz的頻率范圍內測量繪制,并達到與工業(yè)用標準測量儀器相同的精度。

3. 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。而對于運行過程中的電池模塊,由于環(huán)境溫度不斷變化,無法對其進行穩(wěn)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(fā)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(jié)和時間交替,環(huán)境溫度發(fā)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。

新技術適合帶有多電芯鋰離子電池的設備和車輛,如電動自行車、低速車輛、建筑及物流機械等,未來可用于電動汽車和大容量蓄電池。

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關鍵字:松下鋰電池

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