锂离子电池脉冲频率优化的低温预热

作者:吴晓刚; 李凌任; 高鑫家; 杜玖玉*; SHCHUROV N I
来源:电机与控制学报, 2021, 25(11): 56-65.
DOI:10.15938/j.emc.2021.11.007

摘要

针对低温环境下,由于锂离子电池内阻增加所带来的充电能力下降问题,依据锂离子电池极化内阻产热分析,提出采用变频脉冲激励的方法实现电池的低温预热。建立锂离子电池等效电路和内阻产热相结合的热电耦合模型,在此基础上推导了脉冲激励预热过程中,锂离子电池温升的计算方法。根据不同温度下锂离子电池的电化学阻抗谱(EIS)测试结果,以当前温度下锂离子电池的最大预热功率作为目标,实时计算不同温度下的最佳脉冲频率。实验结果表明,应用所提脉冲频率优化的预热策略,锂离子电池从-20℃预热至5℃用时368 s。25次预热循环结束后,锂离子电池容量衰减仅为0.16%。电化学阻抗谱分析结果证明,所提方法在预热过程没有促进电池内部副反应的进程。