主要内容

12.8 V, 40 Ah,锂离子(LiFePO4)电池老化模型(1000h模拟)

这个例子展示了老化(由于循环)对12.8 V, 40 Ah,锂离子电池模块的影响。

苏莱曼·恩乔亚·M,路易斯·a。Dessaint(蒙特利尔高等技术学院)

电路描述

本演示演示了老化(由于循环)对12.8 V, 40 Ah锂离子电池模型的性能的影响。该电池可在环境温度25℃、不同放电深度(DOD)和放电速率下进行1000小时的多次放电-充电循环。从Scope中观察到,DOD和放电速率对电池寿命的影响与预期一致。随着放电速率或放电速率的增加,电池会迅速老化,从而迅速降低电池容量。

模拟

演示展示了12.8 V, 40 Ah,锂离子电池在不同放电速率下的浅放电和深放电的生命周期性能。首先,电池在0.5 C放电率下循环到20%的DOD。之后,DOD和放电率分别提高到80%和2c。启动模拟并打开作用域以查看所有信号。

当t = 0 s时,电池循环开始时放电电流为20 a (0.5 C-rate),环境温度为25℃,初始SOC为100%。放电一直持续到SOC达到80% (DOD为20%)。之后,电池以20 a的充电电流充电至100% SOC。随着这个循环的重复,电池的寿命增加,而它的容量减少。细胞内部的温度也会从25摄氏度上升到33摄氏度。

在t = 200小时,电池现在放电到20% SOC (DOD 80%)和充电到100% SOC。这个循环再重复200个小时。正如观察到的,电池的年龄开始迅速增加。

当t = 400小时时,循环DOD恢复到20%,再持续200小时。这可以减缓电池的老化过程。

在t = 600 h时,放电电流增加到80 A (2 c速率)。这导致电池内部温度从33摄氏度上升到43摄氏度,随着这个循环的重复,电池的老化速度更快,这将迅速降低电池容量。

当t = 800 h时,放电电流恢复到0.5 C-rate,持续200小时,延缓了电池的老化过程。

参考文献

1.洛杉矶的O. Tremblay。Dessaint,我。dekkkiche,混合动力汽车动态仿真的通用电池模型,2007 IEEE®车辆动力与推进会议,2007年9月9-13日,阿灵顿/美国德克萨斯州。

2.N. Omar, M. A. Monem, Y. Firouz, J. Salminen, J. Smekens, O. Hegazy, H. Gaulous, G. Mulder, P Van den Bossche, T. Coosemans, J. Van Mierlo,磷酸铁锂基电池-老化参数的评估和循环寿命模型的发展,应用能源,第113卷,2014年1月,1575-1585页。