随着新能源汽车产业和储能电站的发展,锂离子电池凭借着优越的便携性和能量密度高、自放电率低、使用寿命长的优点成为了各项领域能源保障的首选。锂电池健康状态是确定锂电池老化情况的一个重要指标,如何准确快速地实现健康状态估计对锂电池的安全使用有着重要的实际意义。本文选择目前商用锂离子电池中应用较多的磷酸铁锂电池作为研究对象,采用一种非侵入性方法容量增量分析法来分析锂电池的老化指标,该方法的数据获取容易,只需要记录充电电流和电压后进行预处理就可以得到多个特征参数,在锂电池的老化实验数据中可以提供老化途径的实质性推断。为了实现锂电池健康状态估计本文主要工作内容如下:1.根据锂电池寿命影响因素建立加速老化实验标准,利用恒温箱和可编程充电设备对电池进行高温环境下大电流充放电的加速老化循环实验,缩短实验周期。同时记录老化过程中的容量增量数据进行老化分析。2.详细介绍了容量增量分析法的基本原理及常见应用,建立不同实验条件下的锂电池容量增量数据获取实验,分别研究不同温度和不同充电倍率条件下对同一块锂电池的容量增量曲线的影响,选择适当的实验条件对锂电池的容量增量数据进行测量。3.逐个分析每个容量增量曲线的特征参数与锂电池容量衰减趋势的相关性,建立锂电池健康状态估计的回归模型并用多块老旧电池验证。由于环境温度比电池的老化对锂电池的容量增量曲线的影响更大,提出环境温度估算模型并验证了模型的估算精度。4.建立基于DSP28335芯片的硬件系统,通过采样电路、LCD显示屏模块和串口通信模块实现锂电池的实时充电监控和容量增量数据的传输保存,利用串口接收硬件系统计算的容量增量数据和ORIGIN软件处理的数据进行对比并分析误差,验证硬件系统的可靠性。5.最后用硬件系统对多块老旧电池进行健康状态估计,最大误差控制在4%以内,实现了便携式硬件平台锂离子电池的在线健康状态估计,在电池梯度利用、电池组单体电池检测等领域具有一定的使用意义。