鋰離子電池作為電動汽車的核心儲能部件具有很強(qiáng)的溫度敏感性。特別是在低溫下鋰離子電池性能會發(fā)生嚴(yán)重退化。因此,低溫下對鋰離子電池進(jìn)行加熱十分必要。現(xiàn)有的加熱策略中外部加熱存在加熱不均勻、能量利用率低等不足,內(nèi)部加熱缺少有效的損傷控制策略。針對上述問題,本文對鋰離子電池交流內(nèi)部加熱策略進(jìn)行研究,簡化加熱電流限制幅值的推導(dǎo),優(yōu)化低溫參數(shù)辨識工況,結(jié)合加熱實驗確定的較優(yōu)加熱頻率。具體工作如下:首先,針對基于偽二維熱耦合模型的限制電流幅值推導(dǎo)存在的計算過程復(fù)雜,參數(shù)獲取困難的問題,本文簡化鋰離子電池加熱電流限制幅值的獲取方式。采用簡化熱耦合電化學(xué)模型（Thermal Coupling Simplified Electrochemical Model,簡稱TCSEM）替代偽二維熱耦合模型與鋰離子電池析鋰限制條件相結(jié)合確定加熱電流限制幅值。進(jìn)行TC-SEM模型參數(shù)的無破壞獲取,將限制電流幅值加熱策略嵌入到單片機(jī)系統(tǒng)中。其次,針對常溫參數(shù)辨識工況中存在低溫下禁止的充電工況問題,本文對TCSEM模型的低溫參數(shù)辨識工況進(jìn)行優(yōu)化。通過模型參數(shù)低溫敏感度分析,確定辨識工況優(yōu)化目標(biāo)。通過提取常溫下參數(shù)辨識過程中... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

影響電池端電壓的機(jī)理作用

圖 2-7 電流突變時電壓變化示意圖下來完成慢速響應(yīng)過程的參數(shù)辨識工作。慢速響應(yīng)過程是由固相擴(kuò)擴(kuò)散作用導(dǎo)致的。根據(jù)電化學(xué)知識，固相擴(kuò)散過程的時間常數(shù)大于液時間常數(shù)�？梢酝ㄟ^時間長度不等的恒流放電工況實現(xiàn)這兩部分作成參數(shù)辨識工作。經(jīng)過長時間(大于 103秒)的恒流工況后，電池內(nèi)部的擴(kuò)散過程都已趨池的端電壓計算公式為式(2-19)：stable stableapp ocv con act ohmU (t ) E (t ) (t ) (t ) (t )stableocvE 為穩(wěn)態(tài)的開路電勢，stablecon 為穩(wěn)態(tài)濃差極化過電勢。 的計2-20)：stable stable stableocv p 0 n 0ssstable pstablenp n( ) ( ( ) ) ( ( ) )2 , 2E t U y t y U x t xy I x IQ Q +

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2nn act0.5 0.5 0.5n 0 surf surf2ln( 1 )0.5 13 (1 ) ( )n nRTm mFm P IQ c x x + + (2-32反應(yīng)極化過電勢的計算過程中狀態(tài)量 mn與負(fù)極材料表面嵌鋰率 xsurf有關(guān)，urf與電池的 SOC 存在以下關(guān)系,如式(2-33)：surf 0 xx x D (1 soc)(2-33綜上，鋰離子電池交流加熱電流的限制幅值與電池所處的環(huán)境溫度 T 以及的 SOC 存在函數(shù)關(guān)系，即|I|max=f(T, soc)�；谝陨贤茖�(dǎo)，繪制圓柱電池交流加熱電流幅值限制曲面如圖 2-13：

【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]鋰離子電池多物理模型參數(shù)辨識及健康特征提取[D]. 張立強(qiáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于熱耦合模型的鋰離子電池低溫預(yù)熱與健康充電策略研究[D]. 賴慶智.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于改進(jìn)單粒子模型的鋰離子電池組充電策略研究[D]. 劉璇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016



本文編號：2993461