Stabile Konfiguration eines Li-Ion-Serie-Batteriepacks basierend auf einem Screening-Prozess zur Verbesserung des Spannungs-/SOC-Balancierens

Unterschiede in den elektrochemischen Eigenschaften von Li-Ion-Zellen führen unvermeidlich zu einem Ungleichgewicht im Ladezustand (SOC), wenn die bestehende Spannungsbalancierungstechnik verwendet wird. Dieses Papier präsentiert einen neuen Ansatz, der auf einem Screening-Prozess zur Verbesserung des Spannungs-/SOC-Balancierens eines Li-Ion-Serie-Batteriepacks basiert. Zwei Arten von Screening-Prozessen, Kapazitäts-Screening und Widerstands-Screening, werden systematisch implementiert. Der Kapazitäts-Screening-Prozess passt die Beziehung zwischen Leerlaufspannung (OCV) und SOC an, um eine Spannungs-/SOC-Balancierung zu erreichen. Im Widerstands-Screening-Prozess werden Impulsentlade-/Lade Ströme an verschiedenen SOC-Punkten angewendet, um die Zellen mit ähnlicher Spannungsabweichung auszuwählen. Durch diese beiden Screening-Prozesse werden schließlich die Zellen mit ähnlichen elektrochemischen Eigenschaften ausgewählt, die für eine stabile Konfiguration eines Li-Ion-Serie-Batteriepacks verwendet werden können. Der vorgeschlagene Screening-Prozess wurde durch umfangreiche experimentelle Ergebnisse und SOC-Schätzungen basierend auf dem erweiterten Kalman-Filter validiert.