锂离子电池制造工艺仿真技术进展

锂离子电池的综合性能不仅取决于材料和结构的创新，还与制造工艺及相关设备技术的进步息息相关。目前电池制造厂商针对不同体系的电池工艺开发多采用穷举法进行实验试错，在工艺仿真技术方面还存在较大的发展空间。面向电池高质量制造发展和数智化升级的行业发展趋势，本文结合宏观电池制造设备和微观电池电极结构两个角度，对电池制造工艺仿真研究现状进行了系统总结，分析了各工序工艺仿真技术机理研究、结构发展及应用前景，并进一步指出当前研究的不足及未来的发展趋势，旨在为优化锂离子电池的制造流程和提高其综合性能提供理论参考。     

电动汽车锂离子电池温度性能研究

我国汽车产业起步较晚,但在电动汽车产业快速发展的背景下,我国电动汽车产业实现了"弯道超车".在电动汽车生产制造过程中,锂离子电池作为其核心构件,其温度性能对于电动汽车整体性能具有直接影响,所以必须明确锂离子电池的具体性能情况.对电动汽车锂离子电池温度性能进行深入的研究与分析,并提出合理的意见和措施,旨在进一步促进电动汽...     

锂离子电池内短路形成机理及检测方法综述

对锂离子电池内短路的形成机理及其检测方法进行研究。从内部缺陷、机械滥用、电滥用和热滥用等4个方面对内短路的形成机理进行分析。针对基于模型驱动、传感器信号和机器学习的内短路检测方法进行研究,深入分析不同技术的特点。通过机理分析,得到减少内短路的措施。针对当前检测技术所面临的难点和问题,结合大数据、5G通信和车端云智能网联技术,提出未来锂离子电池内短路检测方法的发展方向。     

锂离子动力电池的智能均衡控制策略研究

对于串联锂离子电池的均衡问题,我们提出了一中基于模糊逻辑控制的智能电池均衡方案。该电池均衡方案是由一个带有能量转移电容双向的DC-DC控制器,这个能量转移电容可以用于设计能量均衡系统中的无损耗均衡器。仿真和实验的结果表明锂离子电池组的均衡性能良好。模糊逻辑均衡控制策略可以减少32%的均衡时间。     

基于优化高斯过程回归算法的锂离子电池可用容量估算

为了解决应用数据驱动算法估算锂离子电池可用容量时存在的电池老化特征提取不准确、可用容量衰退趋势跟踪精度低及模型要求训练数据量大等问题,提出一种基于优化高斯过程回归算法的锂离子电池可用容量估算方法,实现锂离子电池强非线性全衰退过程可用容量精确估算。首先,提取电池表面平均温度、容量增量曲线峰值及峰值对应电压作为表征电池老化状态的健康因子,通过灰色关联度分析法和熵权值法对所选健康因子进行合理性评估;然后,用2个单一核函数构造高斯过程回归算法复合核函数,并利用鲸鱼优化算法完成复合核函数的参数寻优,基于优化后的高斯过程回归模型实现锂离子电池可用容量估算;最后,通过对比不同核参数寻优算法,证明鲸鱼优化算法在参数寻优方面的先进性,并通过与传统的高斯过程回归、支持向量机、径向基神经网络等机器学习算法进行可用容量估算对比,证明模型的有效性。研究结果表明:基于复合核函数和鲸鱼优化算法参数寻优可以有效改善高斯过程回归模型性能,所建立的优化高斯过程回归模型能够基于较少训练数据实现电池容量的精确估算,并能够有效追踪锂离子电池非线性长周期衰退趋势;对不同电池数据也具备较好的自适应能力,可用容量估算最大误差低于1.56%。     

锂离子电池冷板式散热技术研究综述

锂离子电池在充放电过程中会产生大量热量,若温度过高,可能会导致电池失效或发生安全问题。锂离子电池冷板式散热作为电池冷却系统重要技术之一,对保障电池安全至关重要。首先系统地分析了冷板式液冷设计的相关方法,并对不同方法优缺点进行了对比。当前,锂离子电池热管系统主流冷却方式仍是液体冷却,其具有更高的散热效率,随着电池能量密度的提高,未来电动汽车热管理系统的发展趋势可能朝向混合冷却、系统化设计和智能化管理的方向发展。     

新能源锂电池技术在港珠澳大桥项目中的应用

为了满足港珠澳大桥桥梁检测车动力需求,同时为港珠澳大桥后备电力EPS/UPS提供电源,针对传统铅酸电池存在的性能低、成本高、污染大等问题,设计研究出新能源锂离子电池。首先分析新能源锂离子电池技术的特点、相对传统铅酸电池的优势,详细介绍新能源锂离子电池技术在港珠澳大桥交通工程桥梁检测车及EPS/UPS电源系统中的应用,重点阐述了新能源锂离子电池技术的设计目标、设计原则,并给出了桥梁检测车锂电池和EPS/UPS锂电池的具体设计方案。     

2017款本田思铂睿混合动力车电力电子系统介绍(中)

正(接上期)五、智能动力单元IPU部件说明智能动力单元(IPU)包含锂离子高电压电池组、DC-DC转换器、电池状态监视器、线路板和电池电流传感器。IPU结构组成及连线情况如图22所示。1.蓄电池系统高压蓄电池组使用Li-离子(锂离子)蓄电池。锂离子蓄电池重量轻,体积小,寿命长。     

动力电池低温热管理系统评价技术研究

电动汽车的普及对动力电池相关的技术提出了更高的要求,使电池保持在合适温度区间工作的动力电池热管理 系统已经成为各大厂商的核心技术需求。由于锂离子电池在冬季低温环境下性能下降、寿命衰减尤为明显,低温热管理 技术更是近年来动力电池研究的重点。从锂离子电池在低温环境中的性能劣化机理出发,对低温热管理系统的发展现状 进行了综述,并结合最新研究进展,归纳了一套电动汽车低温热管理评价方法。     

基于SX5256DH434PHEV型混合动力重型环卫车的电池管理系统浅谈

在全球能源危机的情况下,随着国际碳排放出口协定的实施,绿色清洁汽车已经成为发达国家当前汽车技术的发展方向,发达国家多数把锂离子电池作为EV、HEV、PHEV的新能源。由于汽车的复杂工况和锂离子电池电化学特性,一般需要完善的电池管理系统BMS(BATTERY MANAGEMENT SYSTEM),其作用是对锂离子电池电压、电流、温度、容量、电池的SOC荷电状态计量、电池与车体的绝缘状态等多种电池参数以CAN通讯的方式与车控电脑实时进行信息交换,确保电池的能量发挥到极致,使驾驶者能够随时掌握电池的工作状态,以保证电池的安全。BMS不仅是数字化智能电池系统的中枢神经,也是新能源汽车必不可少的关键部件。     

磷酸铁锂电池SOC估算的研究

磷酸铁锂电池SOC的估算对电池组的寿命有着重要影响。在完成电池特性实验基础上提出一种能够准确估算磷酸铁锂电池SOC的方法--以Ah计量法为基础,利用开路电压法减小Ah计量法的累计误差。仿真结果表明,所提方法比传统Ah计量法具有更高的精度。     

匹配不同动力电池的纯电动汽车全生命周期节能减碳评价研究

为评估匹配不同动力电池的纯电动汽车 （Battery Electric Vehicle,BEV） 全生命周期环境影响,以某款已上市纯电动汽车为研究对象,分别匹配 4款常用动力电池,基于 GaBi软件搭建生命周期评价模型,对其进行 2021年与 2030年全生命周期能源消耗与环境排放研究,并选取关键参数因子进行敏感性分析。研究表明,匹配钛酸锂电池的纯电动汽车化石能源消耗（ADP（f））与全球变暖潜值 （Global Warming Potential,GWP） 均为最高;纯电动汽车在运行使用阶段与生产制造阶段具有较高的能耗与排放;到2030年,纯电动汽车全生命周期ADP（f）与GWP将显著降低,同时随着电力结构的优化与动力电池充电效率的提升,匹配不同动力电池的整车ADP（f）与GWP也将随之降低。     

混合动力汽车电池放电终止状态判断方法

分析比较几种判断铅酸电池放电终止状态的方法，指出这些以恒流放电特性为基础的放电终止状态判断标准不适于在变电流放电状态下工作的混合动力电动汽车用电池；U-C曲线斜率法考虑了变电流放电因素，适用于混合动力电动汽车电池管理系统对电池终止放电状态进行实时判断。     

AGV梯次利用退役动力锂电池设计

在电动汽车技术飞速发展的今天,退役动力锂电池的梯次循环利用问题日益凸显。在汽车整车制造领域,AGV的铅蓄电池具备换为退役动力锂电池的可能。上汽通用五菱汽车股份有限公司立足于制造系统,开展了对整车动力锂电池梯次应用于工厂AGV的研究,本文以某款AGV电源为例,主要进行了电池包PACK方案和电池管理系统(BMS)的设计以及电气设计选型,并应用于实车验证。通过上述研究验证了AGV梯次利用退役动力锂电池的可行性,并实现了AGV梯次利用退役动力锂电池的设计改造。     

电动汽车电气绝缘检测方法的研究

为了达到一定功率要求,电动汽车需要多个蓄电池串联使用,电池组的总电压一般高于100V,纯电动大型客车的电压高达500V,并且电动汽车的使用环境比较恶劣,由于振动、冲击、温度以及电池腐蚀性液体的影响。一旦因为绝缘性能下降导致高压系统出现问题,影响电动汽车的正常使用,文章从电动汽车的构成出发,探究绝缘性能下降的原因,并提出如何检测电气绝缘的方法。     

基于往复流风冷的动力锂电池热仿真正交分析

随着电动汽车销量的增加,动力电池的热安全问题日益受到关注,电池温度过高会影响电池的性能,严重时会导致热失控的发生。为研究锂电池的放电特性,探究不同因素对电池组往复流风冷散热的影响规律,基于外接UDF的Fluent仿真计算,利用正交试验,分析了入口风速、冷却空气温度、往复流周期三个参数对电池温度分布的影响规律。研究结果表明往复流周期对电池组温度分布均匀性的影响最大,入口风速对电池组最高温度影响最大,而冷却空气温度影响则相对较小。在此基础上,进一步获得了往复流散热性能的最优匹配参数。     

基于典型城市工况的电动汽车用动力电池非恒流放电测试研究

目前国家标准仅采用恒流放电的方式对电动汽车动力电池性能进行测试评价,该测试方式不能真实模拟动力电池的实际使用工况。文章提出基于中国典型城市循环工况的动力电池非恒流放电测试方法,为电动汽车用动力电池的选型及性能匹配测试提供参考。     

基于不同热管理方案的动力电池低温动力性研究

动力电池在低温环境中功率特性变差和充放电效率下降是制约电动汽车发展的因素之一。为提升动力电池低温动力性,基于AMESim的1D仿真模型对不同热管理方案下动力电池目标功率的持续时间进行了研究。结果表明,动力电池预加热方案在一定程度上提升了动力电池低温动力性,但是预加热方案不仅受预加热电量来源、动力电池初始SOC以及环境温度的影响,还会在动力电池初始SOC较高时造成电量浪费;动力电池预加热+行驶加热方案不仅能提升动力电池低温动力性,还可以避免动力电池在初始SOC较高时进行预加热造成电量浪费。通过不同热管理方案下动力电池低温动力性的研究,对电动汽车低温行车过程中热管理方案提供一定的指导。     

基于决策树的异常电池分类方法

提出了一种基于决策树算法的异常电池精准定位和分类方法，帮助人们在电池维修或更换时能够迅速确定故障单体的位置和类型，从而实施准确的维修更换方法，提高故障处理的效率。搭建电池仿真模型获取异常电池的充放电循环数据；以电压数据为基础，训练用于异常电池分类的决策树算法，使用试验数据和云端实车数据对构建的模型进行验证。验证结果表明，该方法能够准确判断异常电池单体在电池组中的位置和异常类型。在不同验证数据上，该方法的分类准确率高达98%以上，能够有效筛选出动力电池组中的异常电池。该结果说明了提出的决策树算法在动力电池异常分类中的有效性和准确性。