隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展,汽車的大量使用所帶來的能源消耗、環(huán)境污染等負面影響日益突出。發(fā)展新能源汽車,尤其電動汽車是目前應對石油過快消耗和環(huán)保問題的有效措施。而電動汽車中,動力電池組性能的好壞直接影響新能源汽車的安全使用,其中,合理、精確、快速地進行剩余電量評估是當前新能源汽車亟待解決的關鍵問題之一。為確保電動汽車電池組性能良好,應快速、精確地掌握電池的各種狀態(tài),其中電池剩余荷電狀態(tài)（SOC）的精確估算最為重要。文中以32650磷酸鐵鋰電池為研究對象,開展以下研究:首先,針對單體電池,通過充放電測試,分析動力電池在20℃-40℃、不同充放電電流以及不同老化程度的電壓變化特性,并分析各種情況下工作電壓、未充放電停滯時間、平衡電動勢三者之間的對應關系,由此建立一套動力電池在不同環(huán)境參數下的電壓變化圖譜,為動力電池組SOC評估提供一套數據基礎。然后,針對動力電池不同環(huán)境參數下的電壓變化圖譜,分別采用多變量模型及查表法構建動力電池SOC評估模式。實驗表明,基于多變量模型的SOC評估方式速率較快,但預測精度較低;而基于查表法的SOC評估方式精度較高、但運算速度慢。提出一套基于多變量模型的SOC評估... 

【文章來源】：華南理工大學廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

磷酸鐵鋰電池結構示意圖

華南理工大學碩士學位論文10圖2-1動力電池電壓與SOC關系由上述分析可知，動力電池SOC具備如下特性：(1)單一狀態(tài)不可逆，即在純充/放電狀態(tài)下，SOC值只能不斷升高/降低，中間不應該出現回彈；(2)特定SOC值下工作電壓在某一特定值上下浮動，即SOC與工作電壓并不是一一對應關系，與使用過程電流、溫度、電池老化程度的都有很大關系，若使用過程電流減小，則會導致工作電壓向平衡電動勢位置回彈；(3)電壓變化在SOC值為[10%,90%]這個區(qū)域相對其他區(qū)域較為平穩(wěn)，由于電池內阻

第二章動力電池基本特性研究11在充放電末期相對較高，由此導致在SOC值為[0,10%]及[90%,100%]的兩個區(qū)域工作電壓更容易被拉低(放電過程)或者提高(充電過程)；(4)特定SOC值與平衡電動勢存在一一對應關系，由于平衡電動勢無法實施獲取，導致SOC難以評估。但平衡電動勢與工作電壓之間所存在的差異，與實際使用的電流、溫度、電池老化、未充放電擱置時間相關；(5)動力電池從充放電轉變到未充放電時，工作電壓會向平衡電動勢偏移的現象，其未充放電持續(xù)時間越長，工作電壓越接近平衡電動勢。這個現象說明進行SOC精確評估時，還必須充分地考慮未充放電擱置時間、工作電壓及平衡電動勢之間的關系。有上述特性可知，SOC評估存在相關參數不確定，環(huán)境影響因素繁多等問題，其SOC所對應的動力電池工作電壓可由圖2-2所示，呈現為一定帶狀分布的曲線；然而，根據圖2-1，各種環(huán)境影響因素在使用過程中可以進行單獨進行評估。圖2-2工作電壓-SOC關系帶2.2動力電池工作電壓、平衡電動勢、滯回壓差關系文中為研究其電池內阻、工作電流、環(huán)境溫度以及老化程度等多參數與電池工作電壓之間的關系，充分利用所在單位的實驗條件（圖2-3），采用5Ah、32650圓柱形動力電池為研究對象(圖2-4)，在新威動力電池組測試儀EVT-600V200A（圖2-3A）、單體電池測試儀CT-8008-5V100A(圖2-3B)、及恒溫恒濕高低溫箱(圖2-3C)上進行實驗。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于數據模型融合的電動車輛動力電池組狀態(tài)估計研究[D]. 熊瑞.北京理工大學 2014

碩士論文
[1]鋰離子電池模型建立及SOC估計的研究[D]. 杜威.青島科技大學 2018
[2]基于人工智能的鋰電池SOC監(jiān)測技術研究與應用[D]. 李桂娟.安徽師范大學 2018
[3]動力電池主動式并聯(lián)能量管理系統(tǒng)的研究[D]. 李瀟雄.吉林大學 2016
[4]SOC估算方法研究及其在新能源汽車電池管理系統(tǒng)中應用[D]. 李春燕.合肥工業(yè)大學 2012



本文編號：3472805