發(fā)布時間：2021-04-11 00:31

　　與傳統(tǒng)的一次電池相比,鋰離子電池作為一種可循環(huán)使用的新型供電能源,由于其所具有的續(xù)航時間長、放電電流穩(wěn)定、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)引起世界各國的高度重視,在民用、軍事等領(lǐng)域被廣泛使用。而鋰離子電池的荷電狀態(tài)和健康狀態(tài),是監(jiān)測評價電池使用性能的核心指標(biāo),動力鋰離子電池的荷電狀態(tài)（SOC,State of Charge）表征的是當(dāng)前充放電循環(huán)周期下電池剩余可放電容量與最大可放電容量的比值。準(zhǔn)確預(yù)測電池荷電狀態(tài)對于提升車輛駕駛性能,實(shí)時監(jiān)測車輛的剩余里程有重要意義。電池健康狀態(tài)是根據(jù)計算鋰離子電池的額定容量與剩余使用壽命（RUL,Remaining Useful Life）相關(guān)性規(guī)律得出的一種評估。電池額定容量指的是在一定的放電條件（一定沉度、一定的電流密度和終止電壓）,電池所能放出的電量。RUL表征的是電池放電性能大�。ɑ螂姵刈畲罂煞烹娙萘浚�,SOC及SOH（State of Health）都是電池管理系統(tǒng)中的重要參數(shù),二者相互配合,從而使電池狀態(tài)預(yù)測更為精準(zhǔn)。常見的分析方法有:數(shù)學(xué)模型法、以神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為首的智能算法、直接測量法等。這些方法大都具有預(yù)測精度較高的優(yōu)點(diǎn)且部分算法建立的預(yù)測模型... 

【文章來源】：江西理工大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

比亞迪e5電動汽車電池管理系統(tǒng)的外觀圖

第二章動力鋰離子電池工作特性分析12圖2.2某型號三元鋰離子電池圖2.3鋰離子電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)原理圖2.2鋰離子電池工作特性及相關(guān)性分析本文的實(shí)驗(yàn)平臺是基于某省動力電池及其模塊測試研究室(B207)。通過使用該平臺提供的動力電池充放電系統(tǒng)及性能測試系統(tǒng)等一系列電池檢測設(shè)備，可自由定義電池的電壓、電流、環(huán)境溫度、充放電時長等參數(shù)。同時，借助該平臺能對較為精準(zhǔn)的得到影響SOC及SOH的參數(shù)具體數(shù)值（內(nèi)阻、充放電倍率等）。測試對象為車載三元鋰離子電池，電池額定電壓為3.7V，額定容量為2600mAh、30Ah兩種；測試項目主要為兩方面：一方面，對電池在實(shí)際工況下的工作狀態(tài)進(jìn)行模擬。將鋰離子電池在各種溫度（高、低溫）、放電倍率等情況下進(jìn)行充放電實(shí)驗(yàn)（考慮過充、過放情況），并探究惡劣情況對其產(chǎn)生的影響。另一方面，電池循環(huán)充放實(shí)驗(yàn)，將鋰離子電池在常溫下以中等倍率放電，探究電池的老化模型。2.2.1溫度與電池SOC特性關(guān)系動力鋰離子電池在實(shí)際工況下會受到環(huán)境溫度的影響，環(huán)境溫度越高，電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)越劇烈，從而對SOC的預(yù)測值產(chǎn)生影響[34]。若環(huán)境溫度下降至0度以下時，該影響尤為明顯[11]，因此需要著重考慮。設(shè)計實(shí)驗(yàn)在放電倍率為1C的情況下，設(shè)定環(huán)境溫度為-20度到30度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2.4所示。由實(shí)驗(yàn)可知，溫度變化與SOC變化成正比。

第二章動力鋰離子電池工作特性分析13圖2.4溫度-SOC影響曲線2.2.2放電倍率與電池SOC特性關(guān)系當(dāng)對動力鋰離子電池進(jìn)行1C為基準(zhǔn)進(jìn)行充放電時，放電倍率浮動會對SOC的變化幅度產(chǎn)生影響[35]，其影響幅度大致如圖2.5所示。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，放電倍率與標(biāo)準(zhǔn)放電倍率的差值越大，SOC的波動越明顯。當(dāng)SOC的值大于50時，不同放電倍率下，波動差異愈發(fā)明顯。圖2.5放電倍率-SOC波動曲線2.2.3開路電壓與電池SOC的特性關(guān)系電池從其他狀態(tài)（充電，放電）轉(zhuǎn)變?yōu)殪o止?fàn)顟B(tài)時，由于電壓的松弛作用，其開路電壓與實(shí)際開路電壓均存在相對誤差。因此，可將其靜置一段時間，使其內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)趨于穩(wěn)定

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
[1]車用動力鋰離子電池剩余壽命預(yù)測及SOC估計[D]. 華銘.江西理工大學(xué) 2019
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[4]基于自適應(yīng)平方根無跡卡爾曼濾波算法的鋰離子電池SOC和SOH估計[D]. 孫幸勉.天津大學(xué) 2018



本文編號：3130615