2025年锂离子电池动态阻抗测量及应用报告-西安交通大学（孟锦豪）

锂离子电池动态阻抗测量及应用孟锦豪2025年05月汇报提纲动态阻抗测量动态阻抗应用23研究背景与意义“双碳”战略助力新型电力系统建设“双碳”战略助力新型电力系统建设XIANJIAOTONGUNIVERSITY消费级能源转型促进新能源电动汽车发展消费级能源转型促进新能源电动汽车发展口2024年全球电动汽车电池装车量达到8W第累计装机规模(MW(储0688.7万辆949.5万辆0耗时10小时扑灭厂火灾，造成23爆炸引发火灾济损失约3亿元天“加强电化学储能安全管理有关工作，提升电池系统本质安全“加强电化学储能安全管理有关工作，提升电池系统本质安全水平。”办公厅、应急管理部办公厅、市场监管总局办公厅、国家消防救援局办公室发布《关于加强电化学储能安全管理有关工作的通知》4电化学阻抗谱电化学阻抗谱(EIS)虚部虚部容量衰减过放电类类感光纤感电流机械形变电流型传型传数过充电数电压超声电压为部短路气体声气体声音压力原位、非侵入、高灵敏度的监测手段传导等多层级物理过程56施加小幅度的交流信号，分析电池的阻抗响应：施加小幅度的交流信号，分析电池的阻抗响应：离线测量——电池处于静置状态功率等级低——电压通常小于10V、电流通常小于10A测量时间长——分钟级设备昂贵——单台10万元至20万元时间限制阻抗测量方法成本控制阻抗测量技术的大规模边缘端部署有助于最大化发挥阻抗的可解释性优势汇报提纲7寝考虑电压、电流采集的噪声，优化频域谐波的信噪比n2Ampm(小5Ampm(小入迭代过程设计入迭代过程设计COBS信号COBS信号mmProposedCSx-7.330.600.380.50329.5mx-5.281.120.020.5ProposedCSx-7.330.600.380.50329.5mx-5.281.120.020.5292x-8.150.770.280.489C,SX-3.760.920.26NRN5E内NRN5E内8Meng,J,Du,X.,Peng.J,Lin,M.,&Song,Z*.(2023).RapidLithium-ionbatteryimpedancemeasurementsusingbinarysequencewithoptimizedfrequencycomponents.IEEETransactionsonIndustrialElectronics,71(78研究内容1所设计的COBS序列研究内容1所设计的COBS序列Du,X.,Meng,J".,Amirat,Y.,Gao,F.,&Benbouzid,9电动汽车工况复杂，不满足传统阻抗测量前提要求，直接的阻抗提取有效性较差。中国货车(GVw>500kg)行驶工况(CITTC-HT)电池工况下原位动态阻抗的实时获取存在挑战电池工况下原位动态阻抗的实时获取存在挑战BatteryDynamicimpedanceSpectrumforReal-Wo研究内容3:复杂工况下锂电池动态宽频阻抗测量序列序列7营78282FreouenevAz)03m03m3356工况62100是是有)CharacterizationofCharacterizationofDrivingApplications.IEEETransactions汇报提纲动态阻抗技术应用电池内温与EIS的关系cm1825A交流加热35A交流加热HWFET工况▶能够更好地应对噪声及环境因素的干扰；在不同测试条件温度估计RMSE低于0.6℃;XIANJIAOTONGUNIVERSXIANJIAOTONGUNIVERSWWL电池充电是导致电动汽车起火爆炸的重要原因模型搭建辨识过充识别8k=(R₂,k-R2,k-1)/R₂,Du,X.,Meng,J".,Amirat,Y.,Gao,F.,&Benbouzid,M.(2024).DynamicImpedanceSpectrum:ANovelMetric正常充电以及过充条件下的锂电池动态阻抗谱研究内容2:基于DEIS的电池过充状态识别不同温度下过充对锂电池阻抗的影响外L有aReal(mΩ)Du,X.,Meng,J'.,Amirat,Y.,Gao,F.,&Benbouzid,M.(2024).DynamicImpedance动态阻抗技术应用研研究内容3:基于DEIS的电池析锂检测a6鸭2cMFRHF里三e三e稳定高效的锂电池在线析锂诊断研究内容4:基于动态阻抗特征优化的锂电池健康状态估计Algorithm1(TheproposeInput:TrainingdatasetD={(X.Y)}阻抗验证BWW优化特征选取0.06700606054数据驱动模型训练Hbrvporr避免了无效及不相关特征对SOH有效性分析已已正有所关联性分析yxp>0p≤0x健康状态估计0预测干扰healthestimationunderimpedanceuncertainties.Journ22Du,X.,Meng,J*,Amirat,Y.,Gao,F.,&Benbouzid,M.(2025).Fea汇报提纲研究背景与意义动态阻抗测量动态阻抗应用总结与展望要技术阻抗测量实验平台研究中心简介研究中心简介西安交通大学电气工程学院先进电力储能研究中心由王建华教授牵头成立，团