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并联连接电池对的差分电压分析与模式

系统与控制 2024-05-29 v1 系统与控制

摘要

诊断并联连接电池组中电池容量和电阻的不平衡情况对于电池管理与故障检测至关重要,但由于每个电池流入的individual电流往往是未测量的,这一任务具有挑战性。本工作引入一种新颖的方法,可仅使用电池对的电压与电流测量值来识别并联电池中容量和电阻的不平衡。在该方法中,我们利用并联电池在恒定电流放电情况下的差分电压分析(DVA),并指出,电池对的差分电压曲线(dV/dQ)的特征,特别是其在中高SOC区间dV/dQ峰的高度和偏斜度,对容量和电阻的不平衡极其敏感。我们分析并解释了这些dV/dQ峰形特征如何以及为什么会因容量和电阻不平衡而发生变化,指出这些不平衡导致的电流动态不平衡是导致这些变化的关键因素。最终,我们展示了dV/dQ峰形特征可识别容量不平衡与电阻不平衡的乘积,但无法唯一识别这些不平衡。该工作为在电池包中识别并联电池组的容量和电阻不平衡奠定了基础,而这些电池组通常仅为每个并联电池组安装一个电流传感器。

关键词

引用

@article{arxiv.2405.17754,
  title  = {Differential Voltage Analysis and Patterns in Parallel-Connected Pairs of Imbalanced Cells},
  author = {Clement Wong and Andrew Weng and Sravan Pannala and Jeesoon Choi and Jason B. Siegel and Anna Stefanopoulou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2405.17754},
  year   = {2024}
}

备注

Accepted to American Control Conference (ACC), Toronto, Canada, July 2024