隨著新能源并網(wǎng)規(guī)模的不斷增大，儲(chǔ)能在新型電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用環(huán)節(jié)的重要性日漸凸顯。其中，鋰離子電池由于能量密度高、轉(zhuǎn)化速率快、部署便捷與成本低等優(yōu)勢(shì)，成為新型電力系統(tǒng)中的主流儲(chǔ)能系統(tǒng)之一。鋰離子電池健康狀態(tài)（SOH）能有效反映電池老化程度，實(shí)際運(yùn)行中，依據(jù)設(shè)定閾值替換低SOH電池是保障電池儲(chǔ)能系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的有效措施之一。因此，SOH評(píng)估是電池管理系統(tǒng)（BMS）的重要功能之一。

為解決現(xiàn)有評(píng)估模型精度不足、復(fù)雜度高與可解釋性低的問題，南通大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院、蘇州科技大學(xué)電子與信息工程學(xué)院、南通大學(xué)電氣工程學(xué)院的顧菊平、蔣凌、張新松等學(xué)者，提出一種基于特征提取的鋰離子電池SOH評(píng)估及影響因素分析方法。

圖1 電池健康特征提取流程

他們首先提出兩個(gè)量化初始循環(huán)充電電壓曲線和當(dāng)前循環(huán)充電電壓曲線相似性的新健康特征，即動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整距離特征和Wasserstein距離特征；其次，采用CatBoost方法評(píng)估電池SOH，并引入SHAP方法分析各健康特征對(duì)評(píng)估結(jié)果的影響及特征間的耦合關(guān)系；最后，研究者利用馬里蘭大學(xué)電池老化數(shù)據(jù)集中多塊電池?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

圖2 鋰離子電池SOH評(píng)估與分析流程

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與現(xiàn)有方法相比，提出的SOH評(píng)估方法精度較高，平均誤差均小于2.2%，且能定量解析SOH影響因素。

但是，研究者也指出，由于本次電池?cái)?shù)據(jù)是在固定充電條件下獲取，并未考慮特定應(yīng)用場(chǎng)景下電池的健康評(píng)估需求。鋰離子電池在不同儲(chǔ)能體系，如車用儲(chǔ)能系統(tǒng)、儲(chǔ)能電站等，運(yùn)行工況存在顯著差異，后續(xù)研究將針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景需求，制定適合的鋰離子電池SOH評(píng)估方法，實(shí)現(xiàn)評(píng)估模型在多應(yīng)用場(chǎng)景下的精準(zhǔn)高效運(yùn)行。

本工作成果發(fā)表在2023年第19期《電工技術(shù)學(xué)報(bào)》，論文標(biāo)題為“基于特征提取的鋰離子電池健康狀態(tài)評(píng)估及影響因素分析”。本課題得到國(guó)家自然科學(xué)基金智能電網(wǎng)聯(lián)合基金、國(guó)家自然科學(xué)基金和江蘇省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（產(chǎn)業(yè)前瞻與關(guān)鍵核心技術(shù)）的支持。

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網(wǎng)址: 精度高，誤差??！一種鋰電池健康狀態(tài)評(píng)估及影響因素的分析方法 http://www.u1s5d6.cn/newsview1392020.html