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快速檢測新能源汽車電池退化情況 為電池二次使用保駕護航
2022年01月22日 11:59:20
來源：化工儀器網 作者：江魚 點擊量：6578
若能快速診斷過充電帶來的退化故障，則可以準確判斷電池性能的優劣，并決定是否將其再次投入啟用或銷毀。
【化工儀器網 項目成果】 近年來，我國生態文明建設不斷加強，“雙碳”目標隨之提出，清潔能源應用范圍進一步擴大，人們的生活、出行方式也受到新能源的影響。當前，新能源汽車購買力不斷增強，逐漸成為我國汽車建設的“火車頭”。
支撐新能源汽車的核心是電池，其中鋰離子電池憑借優良性能，成為新一代電動汽車理想動力源。然而電池面臨著性能退化、供電力不足的問題，引起這些問題原因之一就是過充電。因此，若能快速診斷過充電帶來的退化故障，則可以準確判斷電池性能的優劣，并決定是否將其再次投入啟用或銷毀。
近日，由哈爾濱工業大學電氣工程及自動化學院無線電能傳輸技術研究所助理教授徐佳寧，以及正在英國利茲大學電子電氣工程學院研修深造的哈工大電測技術和智能控制研究所曹天傲博士等人組成的科研團隊，針對新能源汽車電池退化檢測進行研究，其研究成果《磷酸鐵鋰電池過充電導致的加速退化故障之快速診斷方法》發表在專業期刊《儲能雜志》上。
鋰離子電池具有無污染、儲能大、重量輕、功率大等特點，是電動車上主要動力源。當前電動汽車市場中，磷酸鐵鋰電池使用較多鋰離子電池，其價格低廉，同時熱穩定性和安全性較好，成為小型電動汽車和插電式混合動力汽車動力電池的多選。
然而，再好的產品也面臨著一些問題。受鋰電池安全性、循環壽命等性能限制，電池性能退化是大問題。一方面，電池容易自然老化，另一方面過度充電等不良操作加速電池性能退化，釀成電池故障。
雖然退化并非“無藥可治”，但還需檢測判斷其是否能用。如果電池性能退化不嚴重，還可以通過高性能電池的二次利用技術，處理電動汽車廢舊電池，既避免了能源浪費，又降低了汽車成本。
然而在此之前，檢測判斷電池退化狀況和性能是一道難關。該研究團隊提出了一種加速退化故障的快速診斷方法，專門針對由于加速退化故障導致電池性能快速退化以及是否能在二次使用等問題。
檢測加速退化故障引起的充電電壓接近上限的異常變化，分析機理，發現后端電壓異常變化與故障機理具有確定性對應關系。接著，根據特定的后端電壓變化，提出一種新的故障特征，即后端電壓變化率的快慢。為可靠計算這種電壓變化率快慢，根據全電壓組成確定后端電壓的獲取方法，建立模型以平滑后端電壓數據。最后，通過大量報廢電池對所提出的加速退化故障診斷方法進行驗證。
該研究提出的加速退化故障診斷方法結合了內部機理和外部電壓特性，且僅使用部分充電電壓即后端電壓，因此保證了更好的可靠性和效率。該方法即使在丟失歷史駕駛數據情況下，也能準確實現加速退化故障識別，為電池保駕護航的同時延申新能源汽車的耐用性，推動新能源汽車產業不斷向前發展。
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