电池管理系统里的电池健康评估和寿命预测

本文对锂离子电池的应用特性进行了总结,分析了电压、电流、温度三大参数对锂离子电池健康和寿命的影响,尤其是充电截止电压,化成电流和高温情况对电池容量的影响。以不同材料之间的比较试验为基础,重点分析了高充电截止电压,充电电流和高温对材料稳定结构的破坏,从而引发电池循环寿命降低的原理。最后基于电池使用中放电电流和环境温度应力为参数,进行了基于电压、电流、温度的锂离子电池循环寿命预计模型研究,得到锂离子电池循环寿命预计基础模型,为混合动力汽车锂电池3参数与寿命关联模型构建提供了重要的研究基础。     

基于AVL Cruise的轿车综合循环工况油耗的改善

综合循环工况油耗比较真实地反映了汽车的实际使用油耗,它是否满足节能惠民补贴的油耗限值,对一个车型来说至关重要。文章基于AVL Cruise软件,对某型轿车在综合循环工况下的油耗进行计算,采取换装6MT变速箱和低滚阻轮胎以及增加发动机启停系统的措施,使该车型的综合油耗降低至5.9L/100km,满足了节能惠民补贴要求(≤6.0L/100km)。借助AVL Cruise软件,在汽车设计阶段计算出综合循环工况油耗,可以尽早地发现问题,并将问题在设计阶段予以解决。     

基于Cruise的ISG混合动力中型卡车能量分配策略研究

文章对ISG混合动力中型卡车发动机、电池、电机的联合工作进行了分析,并基于Matlab/Simulink建立了整车能量分配控制策略,基于AVL/Cruise建立了整车被控对象模型,进行了联合虚拟仿真。对仿真结果,包括整车的经济性、排放、SOC等性能进行了分析和研究,说明采用ISG混合动力系统的中型卡车实现了节油,并且保证了电池SOC平衡,车辆动力性能够满足要求,控制策略是有效的。     

基于老化仿真的电动汽车新型双源电池系统全生命周期成本研究

为了降低换电技术的实施难度和成本,提出一种采用"部分换电"思路的电动汽车新型双源电池系统。通过合适的控制策略,在保证动力平稳输出的情况下,调整电机功率以匹配主、副电池包的端电压,实现供电电池包的灵活切换。为探究双源电池系统的老化规律以及验证其在全生命周期成本上的优势,匹配"大主电池包+小副电池包"和"小主电池包+大副电池包"2种双源电池系统方案,设计具有代表性的城市、城郊和高速等行驶场景以及工作日、休息日的出行和充电方案;采用AutoLion-ST软件建立双源电池包和相同总容量的单个大电池包的电化学老化机理模型,嵌入到AVL/Cruise搭建整车仿真平台中进行联合仿真。研究结果表明:虽然所提出的双源电池系统相比单个大电池包在相同工况中的放电倍率和深度更大,导致老化速率略有加快,但由于双源电池系统中主、副电池包的利用率更高,其全寿命里程之和相比单个大电池包方案反而有17%以上的提升;结合电池梯次利用模型和近年来电池价格的统计结果对全生命周期成本进行计算,认为双源电池系统方案在保证换电运营商获得一定盈利空间的情况下,可以降低全生命周期总拥有成本。     

基于行驶工况的磷酸铁锂电池寿命模型研究

针对电动汽车在行驶过程中电池的放电电流不断变化,采用恒流充放电条件下建立的电池寿命模型来估计电池的寿命将带来较大误差的问题,本文中在对某一现有磷酸铁锂电池恒流充放电容量衰减模型进行实验验证的基础上,推导了电动汽车行驶工况条件下,磷酸铁锂电池的循环工况寿命预测模型,并采用NEDC循环工况对该模型进行了实验验证。结果表明,采用该模型能较准确地对电动汽车行驶过程中的寿命进行估计。     

基于Cruise的燃料电池增程式电动汽车再生制动转矩分配策略研究

以锂电池SOC、车速和制动强度为约束条件,提出2种针对燃料电池增程式电动汽车再生制动转矩的分配策略。基于Cruise/Simulink联合仿真平台,对2种制动转矩分配策略进行了对比分析。结果表明,与并联再生制动系统相比,在4种典型工况下串联再生制动系统的锂电池单独驱动续驶里程增加率最大达11.66%,总续驶里程增加率最大达12.08%,制动能量回收率均增加了29%以上。     

基于Digatron电池测试系统的锂电池温度寿命试验技术研究

本文主要论述了利用目前国际主流的Digatron电池测试分析系统,选取温度作为表征锂电池组寿命特性的参数,设计了电池组性能试验,通过实验数据分析得到了锂电池组寿命特性趋势,对于改善车辆电池控制管理策略具有指导意义。     

The Design of Hybrid Energy Storage System for Hybrid Electric Vehicles

针对动力电池在混合动力汽车中频繁大功率充放电的问题,采用了电池和超级电容并用的能量存储系统,利用超级电容高功率特性来改善储能系统的性能.本文研究了电池与超级电容直接并联和主动并联两种混合能量存储系统,后者采用零电流转换软开关直流变换器来连接超级电容和电池.在Matlab Simulink平台建立零电流转换软开关直流变换器的动态模型、超级电容和电池模型,并在AVL Cruise中进行仿真.结果表明:直接并联方案不能充分发挥超级电容的能力;而主动并联方案降低了纯电动工况和制动能量回收工况下电池的峰值电流,电池端电压变化范围缩小,能量效率比单一电池的能量存储系统提高了14.92％.另外,由于采用了模糊PID控制算法,改善了动态响应性能.     

基于Cruise的增程式客车能量管理策略仿真研究

以某增程式天然气混合动力公交车为研究对象,在全电力集中控制策略基础上,开发了基于电池SOC的预设转速控制策略和基于电池SOC和车速的预设转速控制策略,并在AVL Cruise中建立了整车模型及相应控制算法模块,在中国典型城市公交循环工况下进行了仿真分析。仿真结果表明,所开发的控制策略能够有效改善公交车在电荷保持阶段的气耗和电量消耗及电量保持阶段下的综合能耗。     

复合电源式混合动力公交车功率分配策略研究

利用AVL/Cruise仿真软件建立了复合电源混合动力汽车模型,针对复合电源与单一电池性能的差异,基于模糊控制的思想,在MATLAB/Simulink下设计了整车功率分配策略与电池、超级电容SOC平衡策略,提出了基于车速的超级电容期望SOC平衡方法。通过仿真,验证了控制策略,达到了预期的控制效果。与采用逻辑门限的控制策略相比,电池的使用率降低了85.6%,燃油经济性提升了2%,可在不影响经济性的前提下延长复合电源中的电池寿命。     

微宏助力湖州纯电动公交发展

多元复合锂电池性能优越,4C快速充放,循环寿命超过1万次,集高能量密度、快速充电、超长循环寿命等特点于一身。     

从实际应用的角度看锂电池的技术发展

一、锂电池的技术发展优势锂电池具备高功率、高能量、循环寿命长、体积小等优势,将逐渐成为电池市场的主流1.铅酸电池体积能量密度和重量能量密度均为50以下;镍镉电池体积能量密度为150,重量能量密度     

压力均匀性对软包电池模组一致性影响分析

软包锂电池模组外部施加不同程度压强,可通过改变电池界面状态影响电性能。在室温环境下,对电池模组施加不同压力进行充放电循环,分析压力及均匀性对软包电池模组电性能影响。试验结果表明,模组应力集中位置出现电芯局部析锂老化,模组内电芯压差增大,循环寿命衰减加快,分析与局部压力过大造成Li+传输通道减少有关。     

车用锰酸锂电池使用寿命的试验研究

基于混合动力城市客车在北京公交线路运行的实测数据,制定了车用锰酸锂电池使用寿命试验的循环工况,在此工况基础上对某型号车用锰酸锂电池组进行使用寿命试验,通过对5 000循环试验中电池容量衰减数据进行拟合和外推,来预测电池的使用寿命.另外,在分析影响电池使用寿命因素的基础上,提出了一种加大电流的电池寿命强化试验方法,并给出电池寿命的换算公式.     

基于改进容量增量分析法的锂电池可用容量估计

针对动力锂电池在使用过程中难以高效准确估计其衰退后可用容量的问题,提出一种不依赖滤波算法的容量增量分析法获取不同型号电池的容量衰退特征,并基于数据驱动的方法搭建可用容量估计模型。首先,分别分析低通滤波与小波滤波在获取容量增量曲线中存在的问题,并对比差分电压值在1、10、20、50 mV时容量增量曲线的形态。其次,采用移动方差算法对不同电压差分值下容量增量曲线的波动性做出评价,确定出峰值特性明显且平滑的容量增量曲线。提取曲线的峰值作为动力锂电池的老化特征,运用斯皮尔曼相关性系数验证老化特征与电池老化状态之间的相关性。然后,引入门控循环单元建立锂电池的可用容量估计模型。最后,将不同老化测试条件下的2类电池老化数据集用于模型验证。研究结果表明:所建立的估计模型能够有效估算锂电池全寿命循环内的可用容量值,2组数据集中测试结果的相对误差除个别值外,多数相对误差值在2%以内;数据组1中,分别选取电池1和电池3测试数据的前50%为训练数据,后50%为测试数据,训练结果绝对误差稳定在0.05 A·h左右,测试结果绝对误差在0.04 A·h左右;对电池2与电池3的全寿命循环可用容量做出估计,结果相对误差稳定在2%左右;数据组2中对电池5、电池6和电池7的全寿命循环可用容量估计结果的相对误差整体亦在2%以内;且模型能够对锂电池循环过程中出现容量再生现象的循环做出4%以内的准确估计,显示出良好的估算精度和泛化能力。     

车用镍钴锰三元锂离子电池过放电后的性能实验研究CSCD

锂电池过放电后会诱发内短路,短路电池单体搁置过程中会存在一定的自修复现象。为了对电池过放电的特性进行进一步的研究,以获得过放电电池的电特性,本文以过放电后的镍钴锰(Li-NiCoMnO_2,NCM)三元锂电池单体为研究对象,过放电后搁置100 d,再对电池进行20次循环充放电试验和静置试验。实验结果表明,搁置过程中电池单体的容量有衰减;无论过放至何种程度,过放电后的NCM锂电池单体在搁置100 d的前后对比中,内短路程度降低,内短路阻值变大,漏电流变小。搁置后的循环寿命实验表明,过放电程度越大的电池单体衰减速率越快。这些过放电后电池单体的性能变化规律有助于更深入地了解锂离子电池单体的特性,同时,也有助于电池短路电阻辨识算法的验证。     

基于Cruise和Matlab的增程式电动车联合仿真分析

在对纯电动客车进行Cruise和Matlab联合仿真的基础上,提出基于电池SOC精确管理的增程式电动客车的仿真模型及分析。     

充满“正能量”的新型电池技术

<正>现有的低成本铅酸蓄电池的性能和寿命均不尽人意,本刊记者在美国底特律考察期间发现一种崭新与先进的PLM~(TM)电池,它是由Energy Power Systems公司开发的分层平面矩阵~(TM)电池技术,具有低成本、高功率,并具有较长的循环使用寿命。目前市场上80%以上的新能源汽车使用的是铅酸蓄电池,锂电池使用率普遍较低,原因在于锂电池目前在动力电池方面技术还不够成熟,安全性有待提高;另外目前锂     

DZM-20型电池寿命性能情况

根据测评得到的电动轻便摩托车用DZM-20型电池寿命性能,对DZM-20型电池寿命性能情况进行综合介绍。通过精确控制酸量和加强装配过程质量控制,DZM-20型电池的"全充全放"循环寿命可达300次以上,放出总容量5800Ah以上,可以达到国标要求,保用15个月。     

铅碳电池失效模式分析

此文对铅碳电池进行HRPSo C循环测试和常规循环测试,分析并研究了铅碳电池在不同工作模式下的失效模式,以及造成电池失效的主要原因。结果表明,铅碳电池具有良好的大电流充放电能力和突出的循环寿命优势。正极板失效,包括正极板栅腐蚀和正极铅膏泥化,是铅碳电池在循环测试中寿命终止的主要原因。