电动汽车动力电池均衡方法研究

针对电动汽车动力电池包中单体电池性能差异造成的不良影响，探讨了几种均衡技术。研究了集中均衡，以及分散均衡中的隔离式均衡和非隔离式均衡方法。分析了集中均衡系统和分散均衡系统的适用场合。通过集中均衡器对NiMH电池包的均衡实验，表明均衡不但能缩小电池电压的差异，还能提高电池包的放电容量。     

车用动力电池包内部温湿耦合特性分析

汽车动力电池包内部的潮湿和凝露现象是温湿度耦合作用的结果，它直接影响电池性能、加剧电池失效且可能引发安全事故，但相关的研究工作还未得到足够关注，开展电池包内部温湿度耦合特性的分析工作尤为迫切。基于此，研究相应瞬态数值分析方法，求解电池包内部空间动态变化的温湿度分布情况。首先，分析电池包内部空间和外界环境的气体交换、热量传递过程，建立热湿传递的物理模型，并根据流体运动三大基本守恒定律以及温湿度耦合关系，建立对应的热湿传递数学模型；利用恒温恒湿箱和安装防水透气阀的电池包箱体进行热湿传递试验，验证外界环境动态变化的温湿度对电池包内部温湿度的影响以及电池包内部出现凝露和积水现象的条件；建立电池包及其内部空间的多物理场耦合三维模型，对电池包内外的热湿传递与温湿度耦合过程进行瞬态数值模拟，根据仿真计算结果与试验结果的对比验证模型的可靠性；采用真实气候环境数据定义模型中动态变化的电池包外部环境，从时间和空间分布的角度分析电池包内部温湿度的瞬态计算结果。研究结果表明：所提出的瞬态数值分析方法的可行性佳，得到了外界环境以及电池工作状态的动态变化对电池包内温湿分布、电池表面凝露时长的影响规律。     

汽车动力电池系统防爆阀的选型与理论计算

电动汽车频繁发生的起火爆炸现象一般是由锂电池系统内部的热失控现象导致的,其危害较为严重,应当引起汽车电池制造商的高度重视.安装防爆阀是一项行之有效的抑制热失控和热扩散现象的被动防御措施.防爆阀的核心作用是在电池系统内部发生热失控后能快速地将电池包内部的有毒可燃气体排到外部环境中,降低电池包内部的压力,从而防止电池包爆破...     

关于某电池包的模态分析优化及试验验证

根据电池包安全性能要求,需对电池包进行振动试验以验证该电池包结构及性能的可靠性。现对某电池包进行振动试验后,发现在20～24 Hz时模组及模组固定支架附近发生共振现象,基于该问题现对该电池进行结构模态分析,并调整结构以寻找解决方案。     

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。     

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。     

纯电动汽车电池热管理风冷与液冷

<正>锂离子电池包热管理的要求是根据锂离子电池发热机理,合理设计电池包结构,选择合适的热管理方式,合理设计热管理策略,保证电池包内各个单体电池工作在合理温度范围内的同时尽量维持包内各个电池及电池模块间的温度均匀性。     

电动车电池管理系统的功能和结构

介绍了电动车电池管理系统的功能包括电池包内部参数的检测、电池包外部参数的检测、荷电状态指示等。用图形表示出了电池管理系统的结构。     

新能源汽车动力电池包生热量仿真分析

某车型电池包箱体空间较小,电池单体的散热效果受结构限制,在极端工况下极易产生电芯高温热失控问题进而影响行车安全。因此在该电池包设计过程中,电芯堆叠热设计就显得极为关键,文章采用Matlab仿真程序,基于戴维南单体电池模型和HPPC测试,完成了某新能源汽车电池包热生热量仿真分析,对比了25℃与40℃环境温度下电池单体在不同工况下的生热性能,为三维电池包热仿真提供必要的输入条件。     

基于集成式均衡电路的电池包主动均衡仿真研究

对于电芯单体串并联成组使用的车用动力电池包,单体的均衡是影响电池包性能、寿命和安全的关键因素。文章讨论了集成式主动均衡电路架构及其实现方式,分析并建立了具有集成式主动均衡电路的电池包系统模型和方程,在该系统方程基础上设计了一种简便易行的线性分配电流主动均衡算法,并在MATLAB环境下进行了建模和仿真验证。仿真结果显示,该均衡电路和均衡算法能有效实现模组电压和电芯单体电压的均衡。     

北汽新能源与宁德时代合作推出首款CTP电池包

<正>近日,由北汽新能源与宁德时代携手打造的全球首款CTP电池包(Cell to Pack,无模块动力电池包)正式发布。当前阶段,如何提升电池效率及降低研发和制造成本是新能源汽车行业面临的最大课题。大部分电池生产厂家将实现电     

基于电池保护的侧面柱碰工况下车身结构优化

纯电动车型在发生碰撞时需要考虑对电池的保护,侧面柱碰工况由于柱子接触面远小于壁障,对电池的保护难度远大于前碰和后碰。文章通过研究,制定了柱碰工况下对电池保护的量化指标,识别出半填充挤压铝门槛、“圆管式”四号梁和承载力电池包的方案概念,通过提升管子厚度和曲率,优化挤压铝壁厚和加强筋位置,提高了车身侧面结构整体强度,降低侵入量,提升电池包的安全性能。     

动力电池热安全虚拟开发

围绕常规预防和应急管控两个维度,建立动力电池热安全虚拟评估方法。常规预防从电热水冷入手,通过CFD流场分析,优化电池包冷却系统性能,通过流固气多物理场耦合分析,对电池包进行温度场分析。针对电池包的使用工况,研究电池包内温度积聚和热量传递,优化电池包热管理控制策略,提升电池整包性能。应急管控基于能量流理念,关注热失控后电池包内的热量传递路径,实现电池热扩散虚拟分析,评估热扩散安全策略的有效性,优化热失控阻隔方案;评估热失控后系统的功能安全,提升电池包热扩散安全性。     

基于CAN总线的分布式动力电池管理系统

根据所选用的单体镍氢电池的特点，以及荷电状态SOC均衡方法来确定电池包参数测量点的数量。针对测量点数数量多的情况，设计了一个基于CAN总线的分布式电池管理系统BMS，给出了系统及其各个组成单元的功能和结构，讨论了工作原理，通过实验确定镍氢电池包的最大充放电速率。     

动力电池充电自燃的自动灭火系统设计

基于STC89C51微处理器为核心的单片机,设计开发了一种针对电动汽车充电过程中动力电池包自燃的自动灭火系统。通过温度传感器实时监测动力电池包周围的温度,当电动汽车充电过程中出现电池热失控导致动力电池包温度超过安全温度时,控制系统发出相应的控制指令自动开启灭火装置,同时将温度数据传输至上位机进行显示与储存,并通过声光报警系统提醒充电站工作人员,从而降低电池包自燃后的人员伤亡与财产损失。     

纯电动汽车电池包即时发泡密封胶研究

动力电池系统是纯电动汽车的核心部件,电池包的密封性直接影响到电池系统的工作安全,影响到电动汽车的使用安全,是保证动力电池及其内部器件安全的屏障。为了提高电池包的密封防水性能,需要对电池箱体即时发泡密封胶的材质、涂胶轨迹、胶的宽度和高度进行研究,使电池箱体与即时发泡密封胶完美结合。不断地进行气密性试验、拆装实验、老化试验、震动试验和浸水试验,对即时发泡密封胶的密封性能进行验证,对密封胶的涂胶轨迹、胶的宽度和高度进一步优化改进。     

新能源重型载货汽车动力电池布置及其模块化设计

为提高电池包在整车布置上的适应性,符合批量生产的客观要求,提出了一种电池包模块化开发流程。首先,对国内整车电池的布置方案进行对比分析;然后结合整车需求及电池包布置位置,参照国内主要竞品参数及工况条件,以电池包模块化开发为指导原则,形成适用于纯电动及混合动力车型电池包开发的概念方案;最后,展示电池包实物成果证明方案的可行性与实用价值。此方案对电池包设计有借鉴意义。     

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。     

三元锂电池包的安全新解

挑战针刺不起火一根钢针检验了三元锂电池包的安全新答案。近日,广汽埃安正式发布弹匣电池系统安全技术(简称“弹匣电池”),宣告在行业内首次实现了三元锂电池整包针刺不起火。发布当日,广汽埃安用视频全面展现了试验过程。热事故信号发出5分钟后,电池包仅有短暂冒烟、无起火和爆炸现象。静置48小时后,电压降至0V,温度恢复至室温……在中国汽车技术研究中心首席专家、国家电池安全标准起草人之一刘仕强带领团队进行的针刺热扩散试验中,弹匣电池整包针刺后只有被刺电芯模块热失控,没有蔓延到其他电芯。打开电池整包内部结构完好。     

车用电池热管理系统试验台架研制与试验研究

为了满足电动汽车电池包和电池热管理系统开发和试验需求,设计和搭建了基于CAN总线通讯交互的电池热管理系统试验台架。通过高温US06工况和低温NEDC工况电池热管理试验研究表明,该试验台架功能运行正常,电池包设计符合热管理要求。并初步验证了电池热管理基本控制策略的正确性,为后续整车级电池热管理标定试验和策略优化提供依据。