本文關(guān)鍵詞：鎳氫電池組快速充電功率預(yù)測方法

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【摘要】：隨著科技不斷的進步,人們越來越意識到能源的重要性。近兩年來,因為霧霾的天氣給人們的起居生活帶來了諸多不便,環(huán)境、能源的問題已經(jīng)被人們放在首要考慮的問題。因此現(xiàn)在科技的發(fā)展不是基于破壞環(huán)境為代價而實現(xiàn)的。汽車的保有量一年年的增多,交通擁堵,大氣污染一直是困擾人們的重大問題之一,因此電動汽車的研發(fā)備受大家的關(guān)注。而動力電池是電動汽車的核心部件。鎳氫動力電池相比于其他電池,可承受大電流充放電、耐過充過放能力強、無污染等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。電池快速充電兩大優(yōu)點是：大倍率電流充電和充電時間短,然而在充電后期或過充電過程中采用大倍率電流充電會使得電池發(fā)生極化反應(yīng)(如電化學(xué)極化以及濃差極化),極化反應(yīng)使得離子擴散速度減慢、電子在電極表面轉(zhuǎn)移的速度減慢,進而會阻礙電池的正常反應(yīng)速度,使得電池析氣,進而導(dǎo)致電池內(nèi)壓會急劇上升,對電池有一定的損耗,且還會導(dǎo)致電池出現(xiàn)漏夜現(xiàn)象,長期如此會縮短電池壽命。本文研究了電池內(nèi)壓與電池充電時電極反應(yīng)的速率、離子傳遞速率的關(guān)系,驗證了電池內(nèi)壓可以標(biāo)識電池的充電功率可接受能力。根據(jù)鎳氫電池的特性設(shè)計內(nèi)阻、開路電壓的實驗,對實驗數(shù)據(jù)進行處理分析,驗證了內(nèi)壓比極化電壓更能表明電池的狀態(tài)。在不同的條件下,對鎳氫電池進行充放電實驗,實時記錄鎳氫電池的內(nèi)壓、電流的變化,確定電池內(nèi)壓的影響因素。通過實驗建立內(nèi)壓與充電電流之間動態(tài)模型,提出了一種在電池充電過程中通過內(nèi)壓預(yù)測電池充電功率的方法,在Siumlink中搭建仿真模型對預(yù)測算法進行驗證。充電功率預(yù)測可以實現(xiàn)電池高效且不破電池壽命的快速充電。
【關(guān)鍵詞】：鎳氫電池 內(nèi)壓 快速充電 預(yù)測方法 建模
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM912
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 鎳氫電池的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展9-10
• 1.3 鎳氫電池的充電的方法研究10-12
• 1.4 本課題的研究目的及意義12-13
• 1.5 本課題的研究內(nèi)容13-14
• 第二章 鎳氫電池的內(nèi)壓形成機制14-20
• 2.1 鎳氫電池(MH-NI)的工作原理14-15
• 2.2 鎳氫電池(MH-NI)的內(nèi)壓研究15-18
• 2.2.1 鎳氫電池(MH-NI)的內(nèi)壓的產(chǎn)生15-18
• 2.2.2 影響鎳氫電池的內(nèi)壓的因素18
• 2.3 本章小結(jié)18-20
• 第三章 鎳氫電池動力學(xué)模型20-35
• 3.1 電池建模20
• 3.2 鎳氫電池的等效電路模型20-22
• 3.2.1 常見的電池模型20-22
• 3.3 鎳氫電池的開路電壓22-26
• 3.3.1 電池電壓22-23
• 3.3.2 不同SOC的開路電壓特性23-26
• 3.4 鎳氫電池內(nèi)阻特性26-31
• 3.4.1 電池內(nèi)阻26-27
• 3.4.2 內(nèi)阻測量方法27
• 3.4.3 不同溫度對于電池內(nèi)阻的影響27-30
• 3.4.4 不同電流對電池內(nèi)阻的影響30-31
• 3.5 鎳氫電池模型的建立31-32
• 3.6 電池極化電壓與內(nèi)壓變化32-33
• 3.7 本章小結(jié)33-35
• 第四章 鎳氫電池內(nèi)壓特性35-44
• 4.1 實驗條件35
• 4.2 準(zhǔn)備電池35-38
• 4.3 鎳氫電池的內(nèi)壓特性38-42
• 4.3.1 內(nèi)壓的測量方法38
• 4.3.2 不同充電功率對鎳氫電池內(nèi)壓影響38-41
• 4.3.3 溫度對鎳氫電池內(nèi)壓的影響41-42
• 4.3.4 電池充電后期靜置內(nèi)壓變化42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第五章 功率預(yù)測方法44-54
• 5.1 建立內(nèi)壓與溫度的數(shù)學(xué)模型44-46
• 5.2 建立內(nèi)壓與充電功率的數(shù)學(xué)模型46-50
• 5.3 功率預(yù)測方法50-51
• 5.4 仿真驗證51-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 第六章 結(jié)論與展望54-56
• 6.1 研究結(jié)論54-55
• 6.2 展望55-56
• 參考文獻56-59
• 申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文59-60
• 致謝60

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本文編號：727241