KAIST：“以微小电流实现电池精密诊断…安全性与效率双提升”

by Jeong Ilwoong

Published 17 Oct.2024 10:12(KST)

利用少量电流即可对电池进行精密诊断的技术已经被开发出来。预计该技术将有助于提升电动汽车电池的长期稳定性和效率。

KAIST表示，电气及电子工程系的 Kwon Kyungha 教授和 Lee Sanguk 教授共同研究团队开发出了可用于提升电动汽车大容量电池稳定性和性能的电化学阻抗谱（以下简称 EIS）技术，并于17日对外公布。

通过测量电动汽车电池阻抗进行状态诊断及事故预防的流程图。KAIST提供

EIS 技术是一种通过测量电池阻抗（即电池内部对电流流动产生阻碍的因素）的大小及变化，来评估电池效率和损失的工具。它可以实现对电池热特性以及化学、物理变化的分析，并可用于寿命预测和故障原因识别。

但现有 EIS 设备由于在灵敏度和精度方面存在限制，需要向电池施加数安培（A）级的电流扰动，在此过程中会增加电气应力，从而提高故障或起火风险，实际应用存在困难。

为解决这一局限，共同研究团队开发了小电流 EIS 系统。该系统仅通过较低的（10mA）电流扰动，即可对电池阻抗进行精密测量，并将测量过程中产生的热影响及安全问题降到最低。

同时，该系统在设计上尽量减少体积庞大且成本高昂的组件，便于搭载于车载系统，也是其一大优势。

共同研究团队还证明，小电流 EIS 系统能够在多种温度条件以及不同电池剩余容量（SOC）水平下，有效掌握电动汽车电池的电化学特性。

（自左起）博士课程学生 Lee Youngnam 教授 Lee Sanguk 教授 Kwon Kyungha。KAIST 提供

Kwon 教授表示：“小电流 EIS 系统可以轻松集成到电动汽车电池管理系统（BMS）中，与传统的大电流 EIS 方式相比，显著降低了成本和复杂度，同时证明了其较高的测量精度。今后不仅在电动汽车领域，在能源存储系统（ESS）的电池诊断和性能提升方面也有望作出贡献。”

此次研究得到了韩国研究财团基础研究事业、韩国产业技术企划评价院下一代智能半导体技术开发事业以及信息通信企划评价院人工智能半导体研究生院事业的资助。

研究成果已于上月5日发表在国际权威学术期刊《IEEE Transactions on Industrial Electronics》上。

本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。