SOC不一致的电池并联性能研究

此文从实验角度考察了当SOC状态不一致的两电池(0%/100%)并联时并联搁置阶段、放电阶段以及放电结束后的静置阶段的干路电压及支路电流变化情况,并比较了并联充放电与单体单独充放电的放电容量间的差异。实验结果表明:当开路电压相差较大时,其接触时的瞬间电流非常大,此情形可能会对电池造成伤害,因此应尽量避免开路电压相差较大的电池直接并联;在并联搁置时,电压较高的电池会对电压较低的电池进行充电,起到自我均衡的作用;并联恒流放电过程中,经过并联单体的支路电流不断变化;并联放电结束后,两电池之间仍然在相互充电以达到电压平衡;无论并联整体放电还是并联后单体单独放电,其容量均与单体独自放电容量相当。SOC不一致电池并联不会对容量产生不利影响。     

纯电动汽车动力电池均衡技术分析

纯电动汽车所采用的动力电池组是由多个单体电池组成的。在目前的电池制造技术水平下,纯电动汽车的蓄电池虽然是同一型号、同一规格,但各蓄电池的电压、内阻及容量等参数存在差别。单体之间的性能差异在蓄电池整个生命周期里不可避免的存在,组合成多节串联电池组后,在充放电过程中的不一致会导致单体电池由于过充、过放而提前失效。这不仅缩短了动力电池的使用寿命,而且会因为单体电池的内阻增大和有效活性物质减少而使动力电池充放电能量转换效率下降和输出功率降低,并导致电动汽车的动力学下降。     

车用锂离子动力电池均衡技术综述

得益于较高的能量密度、较长的循环寿命等优点,锂离子电池被广泛应用于电动汽车中作为动力电池。由于库仑效率高,锂离子电池无法实现"自我均衡"。如果没有适当的管理,锂离子电池失衡将不会随着时间的推移而自行矫正。因此,需要对电池电芯单体实施均衡以解决单体性能差异造成的不均衡。文章首先介绍了锂离子电池的荷电状态(SOC)不均衡的原因和分类,然后系统地介绍了当前锂离子电池SOC均衡技术的研究现状和主要均衡策略,为锂离子电池均衡技术的研究提供参考。     

SOC不一致的电池并联性能研究

从实验角度考察了当SOC状态不一致的两电池（0％/100％）并联时并联搁置阶段、放电阶段以及放电结束后静置阶段的干路电压及支路电流变化情况。并比较了并联充放电与单体单独充放电的放电容量间的差异。实验结果表明：当开路电压相差较大时，其接触时的瞬间电流非常大，此情形可能会对电池造成伤害，因此应尽量避免开路电压相差较大的电池...     

电动汽车蓄电池检测系统设计

文章设计了一款以STM32为核心的电动汽车蓄电池检测系统。采用安时积分法估算SOC值,通过均衡控制电路使各单体电池的充放电电压趋于一致。调试和实验结果表明,各单体电池间电压均衡,有效提升了电池的使用效率与寿命。     

基于容量增量特性的锂离子电池健康状态诊断与安全预警策略研究

近年来，新能源汽车着火事故时有发生，锂离子电池的性能与安全问题受到社会的广泛关注。针对由电池老化带来的电池故障，本文开展了锂离子电池健康状态诊断和安全预警策略研究。基于容量增量分析法，分别评估了磷酸铁锂电池和三元电池老化过程中健康状态的变化规律并量化分析了电池老化机制。面对电池健康状态不一致和容量跳水两个问题，分别提出了基于离群点检测的安全预警方法和基于老化机制分析的电池容量跳水识别方法，保障了电池组的使用安全。     

铅酸电池单体充电电动自行车问世

南京金城电动科技发展有限公司近日推出铅酸电池单体充电电动自行车。该产品采用数字扫描定位充放电技术，改变了传统电动自行车电源系统、充电系统与放电系统的工作模式，使该车串联电池组的每个单体电压在系统的数字扫描定位的监控下始终处于强制平衡状态，整车电动机、电池、控制器和充电器处于最佳匹配状态。它的优点在于充电器可对整组电池进行单体检测、充电、保养及修复，电池从此不需配组，配合金城专用的纳米离子电池可延长使用寿命至2年。     

电动汽车电池管理系统设计与研究

本文以三元锂电池为试验对象,设计了一款分布式电池管理系统,该系统可实现对单体电压、温度、总压和总电流等信息的实时采集,计算电池的荷电状态(SOC)和绝缘电阻,根据电池和整车状态控制电池高压的输出,最后,对该系统进行了功能试验,验证BMS各项功能可正常实现。     

一种纯电动汽车用热失稳安全试验方法开发

为确保电池单体内短路后无热失控,通过模组试验方法开发逐步实现接近真实状态下的密闭环境热失稳安全性。通过采取加热丝缠绕在某一单体电池加热方式使电池温度上升,加热丝两端分别通过导线与外接电源正负极相连,中间通过开关控制闭合。该单体布置于模块中间位置,周围相邻六只单体分别布置温感,模组装配焊接。闭合继电器加热电池单体,温感连接至多路温度巡检仪监控试验过程中监控温度变化,当加热至电池单体发生失效后断开加热回路,持续观察电池温度变化及周围相邻电池是否发生失效等反应。     

锂离子电池可逆与不可逆生热特性研究

以商用圆柱形18650电池为研究对象，利用Bernardi简化生热模型，综合考虑了电池单体在不同温度、不同荷电状态（SOC）下的实际生热情况，通过混合脉冲功率性能放电测试（HPPC）和开路电压测试，拟合得到电池单体生热、直流内阻与SOC、温度的函数关系。结果表明，电池单体的生热与温度、SOC有很大关联，建立的单体生热模型可为动力电池包热管理的模拟和优化提供参考。     

汽车电池均衡管理技术分析与探究

通常纯电动汽车的动力电池是由若干单体电池组合而成,每一个单体电池荷电状态会存在一定程度的差异,而此差异会直接决定动力电池的使用性能,因此需要对动力电池进行均衡管理。其中锂离子动力电池的主要研究集中在电池单体技术、热管理技术以及能量管理技术等方面,因此BMS（电池管理系统）对动力电池均衡系统尤为重要。本文通过对电池均衡管理系统进行基本的介绍,并建立电池等效模型,为后续电池均衡模型的仿真提供理论参考,进而为电池均衡管理提供重要的研究价值。     

电动汽车动力电池SOC估算方法浅谈

电池荷电状态(SOC)的估算是电池管理系统的关键技术之一。由于电动汽车运行工况复杂多变,电池SOC的估算受电池温差、充放电电流、单体电池一致性等因素的影响,所以很难精确估算出电池的SOC值。而准确估算动力电池SOC可以实时监测电压的变化,有效防止电池过充或者过放带来的危害。文章首先分析了动力电池SOC估算的影响因素,然后对经典SOC估算方法、智能SOC估算方法和耦合SOC估算方法综述,对比分析了各自的优缺点,最后总结了电池SOC的估算方法并提出展望。     

基于SOC多模块变压器电池组主动均衡技术研究

针对纯电动汽车动力电池单体间以及电池模组间的均衡速率和均衡效率问题,设计电池单体串联和电池模组串联电路来研究电池单体间和电池模组间充放电时的均衡速率和均衡效率,电池单体间采用电感式和多模块变压器式的主动均衡方式,电池模组间采用多模块变压器主动均衡方式。在MATLAB/Simulink软件环境下分别搭建相应的仿真模型,以电池荷电状态（SOC）为均衡控制变量,采用“均值-差值”控制策略进行仿真实验。仿真结果表明,串联电池单体采用多模块变压器均衡时间是电感式均衡时间的3倍;电池组间均衡时底层单体电池SOC通过电感式均衡快速保持一致,顶层电池模组通过变压器同时充放电,使得电池组SOC保持一致。将单体均衡采用电感式,模组采用多模块变压器式均衡应用于车载多电池箱均衡中有助于提升均衡速率和均衡效率。     

Thermal Model for Square Lithium-ion Battery Pack

首先通过最小二乘法对方形锂离子电池组中单体电池的比热容、流道材料的导热系数和自然冷却条件下的综合换热系数进行了估计;然后根据热边界层理论确定了强制冷却条件下电池冷却流道表面局部综合换热系数的计算式;最后根据电池组的结构特点和冷却方式,建立了电池组的一维瞬态传热模型.该模型能根据电池组当前的环境温度、运行负荷、冷却强度和初始荷电状态实时预测电池组中各单体电池的运行温度.在Arbin试验台架上测量了144V/8A·h方形锂离子电池组在不同运行工况下单体电池的温度分布,并与模型仿真结果进行了对比,结果表明模型仿真的最大误差不超过1℃,满足混合动力系统性能仿真和电池组管理策略优化的精度要求.     

连接片阻值对电动汽车用动力电池性能的影响

鉴于单体电池间连接片的阻值和极柱的位置影响单节电池的性能,基于Matlab/Simscape开发了单体电池模型,并利用此模型和以电阻模拟的连接片构建了单节电池模型,仿真分析了连接片阻值对单节电池性能的影响。结果表明,连接片的存在使与极柱相连的单体电池最先达到电池管理系统设定的放电截止电压,以致影响电池的性能;与极柱相连的单体电池的率先老化导致与其相邻的单体电池出现过放电的现象,影响单节电池的安全性。最后,设定各单体电池SOC间最大偏差为0.05,对不同并联电池数目的单节电池进行仿真,得出连接片与电池欧姆内阻阻值的合理比例。     

电动汽车用锂离子蓄电池包及蓄电池选型

性能最好的蓄电池,整合成很差的电动车蓄电池包或蓄电池模块会导致蓄电池包整体性能降低。在本文中我们比较讨论蓄电池包使用众多小容量单体电池与少量大容量单体电池,还有使用棱柱形单体电池与圆柱形单体电池的优点和缺点。并通过热特性仿真分析说明选取不同类型蓄电池的区别。另外还分析了蓄电池模块化方式。     

基于梁单元简化模型的锂电池组碰撞安全临界条件的判定

针对现有电池单体有限元模型单元数量多、计算速度慢、在整车碰撞分析难以应用的问题，提出一种采用梁单元，反映电池单体壳体的压溃和弯曲特性的有限元模型。通过对比电池单体的轴向压溃、径向挤压和压痕试验结果，验证了建立的电池单体简化模型的有效性。应用该简化模型进行了6×4电池组撞击刚性墙和刚性墙撞击电池组两种工况的仿真，并根据电池单体短路失效临界应变，确定电池发生短路失效的临界撞击速度和撞击质量。结果表明，在电池组撞击刚性墙工况中，撞击速度为245 km/h时，靠近刚性墙第2和第3层电池单体最先失效；而在刚性墙撞击电池组工况中，撞击质量为16.06 kg时，最先失效的电池单体位于靠近刚性墙的第2层。因此，应依据不同的工况来确定电池组内首先失效单体的位置。     

基于实车数据的电动汽车电池健康状态预测

鉴于现有电动汽车电池健康状态(SOH)预测方案多基于条件有限实验室的实验数据,且存在单指标预测精度低等问题,基于实车运行数据分析并提取电池健康状态因子,以电池容量、内阻和单体一致性为特征,构建机器学习模型,实现电池SOH多指标的准确预测;针对实车数据区间不完整、片段间隔大等问题,提出自适应状态估计法;利用非支配排序遗传算法(NSGA-II)进行精度与效率的多目标优化,获得最佳电压区间,提高电池容量的变区间估计精度。结果表明,该方法可有效实现基于实车数据的电池SOH准确预测,采用5-fold交叉验证计算测试集最大平均绝对误差小于2%。     

锂离子电池单体热模型研究动态

本文中阐述了锂离子单体电池热模型的基本理论,介绍了国内外目前关于锂离子电池热模型的研究动态;将模型分为均一化参数模型和分布化参数模型,并对其基本理论和方法进行了分析和归纳;指出了现有锂离子电池热模型的不足和未来的发展趋势;最后讨论了不同类型模型对锂离子电池单体设计和热管理等方面的指导意义.     

从动力蓄电池单体电池到汽车电子设备 艾德克斯提供完善测试方案

凭借在测试领域多年的研究经验,在对行业内各企业的测试需求充分了解的基础上,艾德克斯针对汽车电子相关产业推出了一系列测试方案。在目前电动汽车相关测试中,从核心的动力蓄电池单体电池一直到充电桩的测试,艾德克斯均可提供精准而且可靠的测试方案。单体电池测试方案艾德克斯IT9600蓄电池测试系统配合IT9320测试软件,可以对单体电池进行部分的测试。在测试单体电池的充放电曲线时,用户可以设置停止时间、停止容量、停止电压等条件。这款测试方案不仅可以测试并描绘出单体电池的充放电曲线,还可以实时采集并监控单体电池的温度和电压。此系统也可进行多路电池的同时放电和同时监控,