電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池老化表征及內(nèi)部溫度估算研究
發(fā)布時(shí)間:2023-01-30 19:26
電動(dòng)汽車(chē)緩解了能源短缺和尾氣污染帶來(lái)的巨大壓力,但近些年來(lái)電動(dòng)汽車(chē)自燃事件頻發(fā),很大原因是個(gè)別單體電池工作異常,導(dǎo)致內(nèi)部溫度瞬時(shí)升高并起火燃燒。因此,準(zhǔn)確把握每個(gè)單體電池內(nèi)部溫度,對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的安全行駛具有重要意義。另外,動(dòng)力電池組中各單體電池健康狀態(tài)(State of Health,SOH)難免存在差異,為了提高整個(gè)電池組溫度估算準(zhǔn)確性,有必要對(duì)電池老化特性進(jìn)行研究,探究電池在線健康狀態(tài)表征方法。本文將從電化學(xué)阻抗譜(Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS)曲線及容量增量(Incremental Capacity,IC)曲線角度出發(fā),對(duì)磷酸鐵鋰電池健康狀態(tài)的表征方法進(jìn)行了定性分析,研究了電池內(nèi)部溫度估算方法,最終設(shè)計(jì)試驗(yàn)完成電池內(nèi)部溫度估算精度的驗(yàn)證。首先,基于不同工況下交流阻抗譜Nyquist曲線,分別探究了電池內(nèi)部溫度及健康狀態(tài)對(duì)曲線的影響,結(jié)果表明,Nyquist曲線無(wú)法對(duì)電池的健康狀態(tài)及內(nèi)部溫度進(jìn)行很好的表征。接著,基于不同電池狀態(tài)下的Bode曲線,確定了相移值受電池荷電狀態(tài)(State of Charge,SOC)及健康狀態(tài)影響最...
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 鋰離子電池特點(diǎn)與工作原理
1.3 電池健康狀態(tài)研究現(xiàn)狀
1.3.1 電池健康狀態(tài)定義
1.3.2 電池健康狀態(tài)估算方法
1.4 電池內(nèi)部溫度估算研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 鋰離子電池試驗(yàn)研究
2.1 電池及其設(shè)備基本參數(shù)
2.2 容量標(biāo)定及循環(huán)老化試驗(yàn)
2.3 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試
2.3.1 溫度對(duì)電化學(xué)阻抗譜影響試驗(yàn)
2.3.2 荷電狀態(tài)及健康狀態(tài)對(duì)電化學(xué)阻抗譜試驗(yàn)影響試驗(yàn)
2.3.3 綜合因素對(duì)電化學(xué)阻抗譜影響試驗(yàn)
2.4 循環(huán)伏安及容量增量曲線測(cè)試
2.4.1 循環(huán)伏安曲線測(cè)試
2.4.2 容量增量曲線測(cè)試
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于電化學(xué)阻抗譜的電池內(nèi)部溫度估算研究
3.1 電化學(xué)阻抗譜定義及特性分析
3.2 Nyquist圖特性分析
3.2.1 健康狀態(tài)對(duì)Nyquist圖影響
3.2.2 內(nèi)部溫度對(duì)Nyquist圖影響
3.3 Bode圖特性分析
3.3.1 荷電狀態(tài)對(duì)Bode阻抗幅值影響
3.3.2 荷電狀態(tài)對(duì)Bode相移值影響
3.3.3 健康狀態(tài)對(duì)Bode相移值影響
3.4 基于相移值的電池內(nèi)部溫度估算
3.4.1 內(nèi)部溫度與相移值映射關(guān)系
3.4.2 電池內(nèi)部溫度估算結(jié)果討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于容量增量曲線的電池老化表征及內(nèi)部溫度估算研究
4.1 基于循環(huán)伏安曲線的電池老化表征
4.2 電池容量-電壓曲線特性研究
4.3 基于容量增量曲線的電池老化表征
4.3.1 容量增量曲線求解及特性分析
4.3.2 容量增量及循環(huán)伏安曲線對(duì)比分析
4.4 基于容量增量曲線的電池內(nèi)部溫度估算
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展水平分析及展望[J]. 唐葆君,王翔宇,王彬,吳鄖,鄒穎,許黃琛,馬也. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2019(02)
[2]2018年新能源汽車(chē)市場(chǎng)分析及2019年展望[J]. 崔東樹(shù). 上海汽車(chē). 2019(02)
[3]論新能源汽車(chē)鋰離子電池的安全問(wèn)題[J]. 溫泉,盛苗苗,董天哥. 機(jī)械制造. 2019(01)
[4]鋰離子電池電化學(xué)阻抗譜研究綜述[J]. 冷曉偉,戴作強(qiáng),鄭莉莉,李希超,任可美. 電源技術(shù). 2018(11)
[5]車(chē)載動(dòng)力電池材料的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 董金平,賴鮮,唐蘅,楊潤(rùn)丹. 化工新型材料. 2018(10)
[6]鋰電池工作機(jī)理與模型簡(jiǎn)述[J]. 張志. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(11)
[7]磷酸鐵鋰電池恒流模式電化學(xué)阻抗特性實(shí)驗(yàn)[J]. 王志明,耿萌萌,徐超,葉鋒,高飛,楊凱,范茂松. 科學(xué)通報(bào). 2018(13)
[8]鋰離子電池?zé)崾Э卦蚣皩?duì)策研究進(jìn)展[J]. 程琦,蘭倩,趙金星,劉暢,曹元成. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[9]基于K型熱電偶的多通道溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙世峰,何皙健. 軟件導(dǎo)刊. 2017(11)
[10]動(dòng)力鋰電正極材料市場(chǎng)展望[J]. 朱素冰. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(09)
博士論文
[1]基于HLCA的電動(dòng)汽車(chē)規(guī);l(fā)展對(duì)能耗及環(huán)境影響研究[D]. 馮超.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]磷酸鐵鋰電池組安全保護(hù)技術(shù)研究[D]. 王麗梅.山東大學(xué) 2015
[3]車(chē)用鋰離子電池機(jī)理模型與狀態(tài)估計(jì)研究[D]. 韓雪冰.清華大學(xué) 2014
[4]硫基復(fù)合材料制備與電化學(xué)性能研究[D]. 李國(guó)春.南開(kāi)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鋰離子電池荷電及健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法研究[D]. 韋振漢.廣西師范大學(xué) 2018
[2]動(dòng)力鋰電池火災(zāi)熱失控早期探測(cè)技術(shù)及裝置開(kāi)發(fā)[D]. 皇甫趁心.華僑大學(xué) 2018
[3]電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力鋰離子電池健康狀態(tài)估計(jì)方法研究[D]. 馬力旺.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[4]新能源汽車(chē)動(dòng)力電池模組并聯(lián)特性的研究[D]. 李杰浩.華南理工大學(xué) 2018
[5]基于高能量密度LiCoPO4正極材料的研究[D]. 陳雪平.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2017
[6]基于內(nèi)阻法的電池健康狀態(tài)估計(jì)技術(shù)研究[D]. 易明亮.杭州電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3733374
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 鋰離子電池特點(diǎn)與工作原理
1.3 電池健康狀態(tài)研究現(xiàn)狀
1.3.1 電池健康狀態(tài)定義
1.3.2 電池健康狀態(tài)估算方法
1.4 電池內(nèi)部溫度估算研究現(xiàn)狀
1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 鋰離子電池試驗(yàn)研究
2.1 電池及其設(shè)備基本參數(shù)
2.2 容量標(biāo)定及循環(huán)老化試驗(yàn)
2.3 電化學(xué)阻抗譜測(cè)試
2.3.1 溫度對(duì)電化學(xué)阻抗譜影響試驗(yàn)
2.3.2 荷電狀態(tài)及健康狀態(tài)對(duì)電化學(xué)阻抗譜試驗(yàn)影響試驗(yàn)
2.3.3 綜合因素對(duì)電化學(xué)阻抗譜影響試驗(yàn)
2.4 循環(huán)伏安及容量增量曲線測(cè)試
2.4.1 循環(huán)伏安曲線測(cè)試
2.4.2 容量增量曲線測(cè)試
2.5 本章小結(jié)
第三章 基于電化學(xué)阻抗譜的電池內(nèi)部溫度估算研究
3.1 電化學(xué)阻抗譜定義及特性分析
3.2 Nyquist圖特性分析
3.2.1 健康狀態(tài)對(duì)Nyquist圖影響
3.2.2 內(nèi)部溫度對(duì)Nyquist圖影響
3.3 Bode圖特性分析
3.3.1 荷電狀態(tài)對(duì)Bode阻抗幅值影響
3.3.2 荷電狀態(tài)對(duì)Bode相移值影響
3.3.3 健康狀態(tài)對(duì)Bode相移值影響
3.4 基于相移值的電池內(nèi)部溫度估算
3.4.1 內(nèi)部溫度與相移值映射關(guān)系
3.4.2 電池內(nèi)部溫度估算結(jié)果討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 基于容量增量曲線的電池老化表征及內(nèi)部溫度估算研究
4.1 基于循環(huán)伏安曲線的電池老化表征
4.2 電池容量-電壓曲線特性研究
4.3 基于容量增量曲線的電池老化表征
4.3.1 容量增量曲線求解及特性分析
4.3.2 容量增量及循環(huán)伏安曲線對(duì)比分析
4.4 基于容量增量曲線的電池內(nèi)部溫度估算
4.5 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目及學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國(guó)新能源汽車(chē)行業(yè)發(fā)展水平分析及展望[J]. 唐葆君,王翔宇,王彬,吳鄖,鄒穎,許黃琛,馬也. 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2019(02)
[2]2018年新能源汽車(chē)市場(chǎng)分析及2019年展望[J]. 崔東樹(shù). 上海汽車(chē). 2019(02)
[3]論新能源汽車(chē)鋰離子電池的安全問(wèn)題[J]. 溫泉,盛苗苗,董天哥. 機(jī)械制造. 2019(01)
[4]鋰離子電池電化學(xué)阻抗譜研究綜述[J]. 冷曉偉,戴作強(qiáng),鄭莉莉,李希超,任可美. 電源技術(shù). 2018(11)
[5]車(chē)載動(dòng)力電池材料的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 董金平,賴鮮,唐蘅,楊潤(rùn)丹. 化工新型材料. 2018(10)
[6]鋰電池工作機(jī)理與模型簡(jiǎn)述[J]. 張志. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(11)
[7]磷酸鐵鋰電池恒流模式電化學(xué)阻抗特性實(shí)驗(yàn)[J]. 王志明,耿萌萌,徐超,葉鋒,高飛,楊凱,范茂松. 科學(xué)通報(bào). 2018(13)
[8]鋰離子電池?zé)崾Э卦蚣皩?duì)策研究進(jìn)展[J]. 程琦,蘭倩,趙金星,劉暢,曹元成. 江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[9]基于K型熱電偶的多通道溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙世峰,何皙健. 軟件導(dǎo)刊. 2017(11)
[10]動(dòng)力鋰電正極材料市場(chǎng)展望[J]. 朱素冰. 新材料產(chǎn)業(yè). 2017(09)
博士論文
[1]基于HLCA的電動(dòng)汽車(chē)規(guī);l(fā)展對(duì)能耗及環(huán)境影響研究[D]. 馮超.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京) 2017
[2]磷酸鐵鋰電池組安全保護(hù)技術(shù)研究[D]. 王麗梅.山東大學(xué) 2015
[3]車(chē)用鋰離子電池機(jī)理模型與狀態(tài)估計(jì)研究[D]. 韓雪冰.清華大學(xué) 2014
[4]硫基復(fù)合材料制備與電化學(xué)性能研究[D]. 李國(guó)春.南開(kāi)大學(xué) 2013
碩士論文
[1]鋰離子電池荷電及健康狀態(tài)預(yù)測(cè)方法研究[D]. 韋振漢.廣西師范大學(xué) 2018
[2]動(dòng)力鋰電池火災(zāi)熱失控早期探測(cè)技術(shù)及裝置開(kāi)發(fā)[D]. 皇甫趁心.華僑大學(xué) 2018
[3]電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力鋰離子電池健康狀態(tài)估計(jì)方法研究[D]. 馬力旺.長(zhǎng)安大學(xué) 2018
[4]新能源汽車(chē)動(dòng)力電池模組并聯(lián)特性的研究[D]. 李杰浩.華南理工大學(xué) 2018
[5]基于高能量密度LiCoPO4正極材料的研究[D]. 陳雪平.上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 2017
[6]基于內(nèi)阻法的電池健康狀態(tài)估計(jì)技術(shù)研究[D]. 易明亮.杭州電子科技大學(xué) 2013
本文編號(hào):3733374
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/qiche/3733374.html
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