07LE90 ABB数据缓冲器锂电池

　　07LE90 ABB 数据缓冲器锂电池

　　品牌:ABB

　　型号:07LE90

　　产品净深/长度:15毫米

　　产品净高:51毫米

　　产品净重:0.02公斤

　　产品净宽:15毫米

　　产品描述

　　07L E90:数据缓冲锂电池组

　　电池能量存储系统是新型智能微电网的能源缓冲器与纯电动汽车的动力源,在众多储能介质中,锂离子电池由于其功

　　率密度与能量密度高、循环寿命长、自放电率低以及价格适中等优势,在微电网和纯电动汽车中得到了广泛的应用。但

　　由于储能锂离子电池系统是由成百_千个锂离子电池单体组成的一个极为复杂的系统,其具有高度非线性、温度敏感特

　　性、明显的老化特性以及不一致性等,这些特性使得锂离子电池储能系统的监测与控制都面临诸多挑战,不当的监测和控

　　制会导致电池性能下降、快速退化甚至|起火灾或爆炸。因此，如何实时、准确及鲁棒地监测电池内部状态参数、化

　　评估电池老化程度与预测电池剩余寿命,诊断及修复电池故障,对保障和提高锂离子电池储能系统安全性、可靠性以及持

　　久性都具有重要的理论和应用价值，对智能微电网与纯电动汽车等系统的运行与市场推广都具有积极的促进作用。锂离

　　子电池储能系统的安全、可靠、揿运行核心问题包括以下五点:

　　1.如何准确建立多变环境温度与复杂电流工况条件下锂离子电池储能系统的动态行为数学描述以及如何根据电

　　流、温度与端电压等估计不可直接测量的电池内部状态参数;

　　2.如何量化评估锂离子电池的老化程度,并在此基础上预测锂离子电池剩余可用寿命;

　　3.如何实现准确、实时的电池荷电状态与老化指标的联合估计,在线估计电池荷电状态的同时,获取电池的老化指标,

　　进而为健康评估与寿命预测提供量化依据;

　　4.在电池动态行为模型与状态估计方法的基础上，如何从电池运行数据中快速检测并甄别电池内部的故障;

　　5.在电池单体的状态估计的基础上,如何估计大规模串联电池组的实时运行状态并且基于电池组状态估计结果,设计

　　避免由于电池组不一致性故障引起的储能系统性能衰减方案。

　　针对以五方面的问题,本文的主要工作及创新点如下:

　　1)针对锂离子电池在多变温度与复杂电流工况运行环境下动态行为描述、状态估计以及模型参数在线校正问题,基

　　于电池--阶等效电路模型,建立了电池动态特性描述数学模型,其次基于递推小二乘方法辨识得到数学模型参数的初始值,

　　后基于扩展卡尔曼滤波与比例积分观测器设计了电池模型参数自适应校正与荷电状态估计方法,提高了多变环境温度条

　　件下电池数学模型的自适应性与状态估计的准确性。

　　2)针对锂离子电池老化行为建模、健康状态量化估计及剩余可用寿命预测问题,根据老化数据分析结果,归纳出电池

　　恒压充电过程中的电流曲线特征适合用于表征电池的老化程度次基于支持向回归方法建立了电池老化特征与量化

　　指标之间的非线性映射关系模型,基于该模型及粒子滤波估计器,建立了锂离子电池健康状态估计与剩余可用寿命预测的

　　方法。后,在多个电池老化数据上验证了模型与方法的有效性。

　　3)针对锂离子电池荷电状态与老化指标联合估计的问题，构建了一种无需预知容量参数的电池状态空间模型表达形

　　式,并且,基于此状态空间模型提出了一种李亚普诺夫状态观测器，并依据李亚普诺夫直接方法，确定了观测器稳定且收敛

　　的观测器增益选取方法。实验结果表明,该方法可以仅依据端电压与电流测量值估计得到电池荷电状态以及常用于量化

　　评估老化程度的电池内阻、容量等。

　　4)针对锂离子电池储能系统热故障诊断问题,基于电学行为与热行为的耦合作用,建立了电池的电热耦合模型其次基

　　于李亚普诺夫状态观测器与扩展卡尔曼滤波提出了电池内阻与核心温度的估计方法,后,基于内阻与核心温度估计结果,

　　提出了锂离子电池热故障诊断及识别方法,实验验证结果充分展示了所提模型与故障诊断及识别方法的有效性。

　　5)针对串联锂离子电池不一致性引|起的性能衰减问题,分析了电池不一致性特征与其核心控制变量并在此基础上设

　　计了双时间尺度扩展卡尔曼滤波器实时监控电池组内大小荷电状态缩减计算负担。并在电池组状态估计的基础上,基于

　　双向反激变压器的主动均衡拓扑,提出了-种电流切换的双粒度均衡控制策略,用以修复由于串联电池组内单体不-致性

　　引起的性能衰减问题,实验结果表明,参数估计方法可以有效估计电池组内的荷电状态极值提出的主动均衡控制方案可以

　　显著改善电池组内单体不-致性提高均衡精度并缩短均衡时间。