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电力系统及其自动化学报2024年第11期:基于改进主元分析的锂离子电池内短路故障诊断方法

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈培育;王洋;贺春;程茹芸;李谦;李冠争;

单位:国网天津市电力公司电力科学研究院;天津大学国家储能技术产教融合创新平台;国网天津市电力公司;

摘要:锂离子电池储能技术是建设我国以新能源为主体的新型电力系统的关键。因挤压针刺等强外力作用,生产时混入金属碎屑和析锂导致锂枝晶等容易造成锂离子电池出现内短路故障,但内短路的故障特征不明显,隐蔽性强,诊断难度大。为了灵敏有效地诊断出内短路故障,构建锂离子电池的等效电路模型,并基于递归最小二乘来辨识模型参数,提出扩展卡尔曼滤波方法以准确估计内短路故障电池的荷电状态;基于主元分析方法对电池的电压、电流和荷电状态进行关键信息提取,并在常规主元分析方法的基础上,提出一种综合指标来提高故障诊断的灵敏性。实验平台的测试结果验证了所提方法的可行性和有效性,系统可以灵敏且可靠地诊断出锂离子电池的内短路故障,保障了电池安全运行。

关键词:锂离子电池;内短路故障;主元分析方法;等效电路模型;荷电状态估计;故障诊断

基金资助:国网天津市电力公司科技项目(电科-研发2023-52)