基于差分电压平台的锂电池自适应充电策略

作者：段双明^*; 董鹏来

来源：储能科学与技术, 2023, 12(10): 3170-3180.

DOI：10.19799/j.cnki.2095-4239.2023.0382

• 锂离子电池
• 充电策略
• 多目标优化
• 多阶恒流

为应对锂离子电池在充电过程中由于其复杂电化学特性所引发的多因素不平衡问题，本文在综合考量充电时间、充电效率和电池健康状态(state of health,SOH)3个因素的基础上，提出一种基于差分电压平台(differential voltage platform,DVP)的自适应多阶恒流(DVP-based multistage constant current,DMCC)充电策略。首先，建立电-热-老化耦合模型以模拟充电过程中电池参数特性的变化。其次，为实现充电过程中的动态优化和自适应分阶，将充电电压差分处理并以DVP作为恒流切换条件，利用改进的灰狼算法(grey wolf optimizer,GWO)优化各阶段充电电流。然后，基于优化结果，采用帕累托最优前沿(Pareto optimal frontier)分析比较不同权重值组合对于充电优化的影响。最后，在MATLAB/Simulink平台搭建锂离子电池充电仿真系统，与传统恒流恒压(constant current-constant voltage,CC-CV)策略和基于截止电压的多阶恒流(voltage-based multistage constant current,VMCC)策略进行对比试验，仿真结果表明，本文所提充电控制策略可有效降低充电引起的电池容量衰减，缩短电池充电时间。

• 单位
  东北电力大学