基于大数据的车用动力电池开路电压估计方法研究

开路电压是电动汽车动力电池的重要参数之一,对电池电量(SOC)参数的估计具有关键作用。然而,在电动汽车实际使用过程中,动力电池的稳定开路电压状态却往往很难得到。传统的试验获取开路电压的方法难以满足动力电池复杂的实际工况条件。为准确获取实车动力电池的开路电压值,通过大数据分析电动汽车在充电完成状态及下次启动状态的动力电池电压状况,利用随机森林回归(RFR)算法预测动力电池电压变化特性,实现了对充电完成状态的开路电压预估,估计精度可以达到87%,为SOC标定、电池等效电路参数辨识和SOH估计工作实现奠定了基础。     

电动汽车动力电池使用安全性研究

针对电动汽车自燃事故，结合电动汽车动力电池分类和结构原理，分析电动汽车使用过程中动力电池的安全隐患，探讨动力电池热失控机理和锂枝晶产生因素；在动力电池温度控制、充放电工况和车辆使用上提出优化方法，提升动力电池的使用安全性，避免动力电池出现锂枝晶后引起热失控导致电动汽车自燃；最后给出了电动汽车使用的保护措施。     

电动汽车用动力电池管理技术

由于动力电池能量和端电压的限制,电动汽车需要采用多块电池进行串、并联组合,但是由于动力电池特性的非线性和时变性,以及复杂的使用条件和苛刻的使用环境,在电动汽车使用过程中。要使动力电池工作在合理的电压、电流、温度范围内,电动汽车上动力电池的使用都需要进行有效管理,对于镍氢电池和锂离子电池,有效的管理尤其需要,如果管理不善,不仅可能会显著缩短动力电池的使用寿命,     

电动汽车动力电池管理系统数据采集方法分析

电池作为电动汽车的动力源,一直以来被视为电动汽车发展的重要标志性技术,也是制约电动汽车发展的重要瓶颈,其性能好坏直接关系到整车的续驶里程。本文对动力电池管理系统中电压、电流和温度的数据采集方法进行深入分析,为电动汽车动力电池管理系统的设计提供理论基础。     

基于电压频域特征和异常系数的动力电池故障诊断方法

动力电池系统是电动汽车(EV)的关键部件和主要故障源,因而提高动力电池故障诊断的效率和准确率显得尤为重要。基于此提出一种基于快速傅里叶变换(FFT)和异常系数评估(ACE)的动力电池电压不一致性故障诊断方法。针对6辆发生故障或热失控事故的电动汽车和1辆电压一致性良好的电动汽车,基于其在新能源汽车国家监管平台的全生命周期运行数据,经过电压数据的数据清洗、数据变换等大数据预处理后,利用FFT技术时频变换,提取频域中的幅值作为故障诊断的特征参数;然后,引进基于Z分数理论的异常系数对故障程度进行定量评估,以实现故障单体的检测和定位;此外,针对存在多个故障单体的情况,基于单体异常率的计算,实现单体故障程度的判定和排序;在此基础上,详细分析电压数据长度及采样间隔、FFT采样点数对模型的影响;最后,与基于熵和Z分数的电压故障诊断方法进行比较。研究结果表明:在上述研究条件下,该诊断方法对于电压一致性良好的车辆未产生误报警,且可以有效地检测出事故车辆动力电池系统存在的电压不一致性故障;相比之下,模型平均计算准确率提高了3.25%,模型平均耗时仅为熵值模型的0.55%;验证了该方法故障单体定位更精准、数据适用性更好及计算速度更快的优点。该研究成果能有效实现动力电池电压不一致性故障诊断,具有较高的工程应用价值。     

基于值率模型的电动汽车动力电池电压异常检测

准确高效的电动汽车动力电池系统异常检测对保障车辆安全可靠运行具有重要意义。基于此本文提出了一种基于电压变化率的新型动力电池电压异常诊断方法，用于检测电池组中单体电压的异常波动故障。进一步的，引入基于改进Z分数方法的评估系数来对电压异常波动程度进行定量表征。在此基础上，基于实车数据验证了本文所提方法的有效性和可靠性。此外，与常用熵方法进行对比分析，结果表明：本文所提方法具有可靠的故障诊断结果和较高的计算效率，实际工程应用价值更高。最后，基于该模型，通过对大量同类型纯电动汽车的电压数据进行统计分析，得到了该车型电池系统中电压异常风险情况的分布，通过分析隐藏在表面之下的异常，可以为车企动力电池系统或整车的结构设计提供参考。     

电动汽车高压互锁原理及故障排查分析

<正>近年来电动汽车技术取得了突飞猛进的发展，消费者对电动汽车的体验感日渐提升，电动汽车已被市场广泛接受并大有赶超传统燃油车的趋势。电动汽车的动力来源于动力电池，而动力电池电压可以高达上百伏，如果高压回路发生故障，则会对乘客安全造成影响。为防止电动汽车引发不必要的安全性风险，需要对电动汽车进行完善的安保措施。如高压线路以突出的橙色线缆展示、高压部件设有高压警示标志并通过绝缘耐压测试、高压回路导线连接器满足IPXB触电防护和IPX7防水防尘等级、高压回路设计预充电路、电动汽车设有高压互锁保护机制等。     

新能源汽车动力电池检测方法探析

<正>新能源汽车中的纯电动汽车和传统燃油汽车相比，纯电动汽车能源转换效率高、部件少、维护简单，但最大短板在于动力电池及其管理技术，车辆价值很大程度上也取决于动力电池及其管理技术。本文对动力电池的衰减原因进行分析，对动力电池的检测方法进行探析，以期给相关从业人员提供参考。     

电动汽车用动力电池的分类及性能指标

动力电池作为纯电动汽车的＂心脏＂,纯电动汽车的开发关键在于动力电池的竞争。但由于目前动力电池的比能量不够高、充电时间长、一次充电行程短、安全性差、电池成本高等原因,尚不能得到大范围推广,所以电动车用动力电池的发展成了电动车发展的瓶颈。1电动汽车动力电池的种类电动汽车使用的动力电池可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。     

电动汽车动力电池热失控故障诊断研究

基于电动汽车动力电池各类起火燃烧的故障现象，查找电动汽车在各种使用工况中产生动力电池热失控的诱因，结合动力电池结构特点与锂离子电池锂枝晶产生因素，针对各类引发动力电池热失控的诱因进行故障诊断分析，通过故障产生机理提出预防措施优化电动汽车使用方法，提出一套合理有效的电动汽车使用方案，推荐电动汽车柔和驾驶和安全驾驶，提高驾驶员和乘坐员的安全防患意识，减少或避免各类诱因引起动力电池热失控，提高电动汽车使用的安全性和可靠性。     

某电动汽车动力电池挤压仿真与试验

动力电池系统作为电动汽车的核心部分,其道路上行驶时的安全性及可靠性关系到电动汽车的使用性能和安全情况。文章运用有限元仿真技术对动力电池系统的Pack结构在抗挤压性能方面的仿真分析方法进行了研究,获得了精度较高的分析模型,并通过试验对仿真分析结构进行对比验证,完善了动力电池结构可靠性分析体系及评价标准,为自主正向开发动力电池提供了理论依据及评价标准。     

电动汽车锂离子动力电池发展现状及趋势

随着电动汽车的快速发展,对于动力电池的需求也就越来越高,而锂离子动力电池是目前应用最多的动力电池。文章就现在电动汽车上广泛应用的锂离子动力电池进行研究,首先介绍了锂离子动力电池的发展过程以及优势。其次就目前电动汽车市场上应用最普遍的磷酸铁锂电池、三元锂电池工作原理、性能特点以及发展现状进行介绍。最后就锂离子电池的发展趋势进行总结与分析。     

电动汽车动力电池防水性失效模式分析

动力电池作为新能源电动汽车的动力来源,其防水性能直接影响整车安全。本文从动力电池密封圈,电气接插件,防爆阀和箱体结构四个方面出发,分析了动力电池防水性的几种失效模式,为电动汽车动力电池的防水性设计提供依据。     

海拉邓冬梅：电池管理系统如何发挥重要作用？

<正>在可以预见的未来,电动汽车的发展还将朝着混动和纯电并存的方向前进。从12V微混到48V轻混,再到800V高压平台在纯电动汽车上的应用,不同技术路线中,动力电池都是核心零部件。而电池管理系统（BMS）作为电池包的管理单元,监控电池的电压、温度和电流,对电池的安全、寿命、性能起到关键作用。随着电动车渗透率的逐年提高,BMS系统的市场需求量也随之攀升。     

纯电动汽车动力电池模块共通性分析

针对现阶段各汽车厂家的纯电动汽车动力电池模块各不相同的情况,为得到其共通性,文章通过对现已量产的4个车型的动力电池组进行对比分析,得到了对于动力电池单体、模块、电池管理系统(BMS)、电池箱内部及整体布置方面的设计建议,以及在基本形状、电压等级、BMS布置和模块温度控制4个方面电池模块的共通性。为今后各个厂家在电动汽车动力电池模块的统一设计方面提供了支持与参考。     

对动力电池市场定位的剖析

目前电动车的动力电池有密封铅酸蓄电池、MH/Ni电池、锂离子电池、燃料电池等。铅酸蓄电池凭借良好的性能和较低的价格称雄电动助力车市场;MH-Ni电池组因为其在高电压条件下使用时的安全性、对环境友好、长使用寿命和适中的价格,在当前上市的混合型电动车上MH-Ni电池名列前茅;使用锂离子电池的电动汽车EV和混合型电动汽车HEV还没有正式进入市场,锂离子动力电池性能被过度夸张,电池内阻被过分夸大;燃料电池因其电池系统寿命短、能效和比功率有待提高、可靠性差、价格太高、车载氢源困难等原因,使得燃料电池汽车离市场要求有较大差距。对发展电动汽车提出了自己的看法和建议。     

电动汽车及其维修技术系列讲座之十三 电动汽车制动能量回收系统

<正>电动汽车对能源的高效利用是发挥其节能和环保优势的关键。电动汽车的关键部件是动力电池,动力电池储存能量的多少是决定电动汽车续驶里程的重要因素。但是目前动力电池技术仍然是发展电动汽车的瓶颈,未能取得突破性进展,电动汽车的续驶里程还不能满足用户的需求。研究表明,在城市行驶工况,大约有50%甚至更多的驱动能量在     

智能新能源汽车应急救援指南(上)

2021年我国新能源汽车销量达到352万辆,同比增长1.6倍,增速达到了2016年以来的最高水平,销售量前10的汽车制造厂商有比亚迪汽车、上汽通用五菱等9家中国品牌。新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车,新能源汽车普遍配置了多个智能系统,而且由于配置了动力电池等高电压元件,新能源汽车在道路上发生碰撞、火灾或水淹时,应急救援人员首先要断开高电压系统。宝马iX3纯电动汽车如图1所示。     

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。     

基于混合高斯-隐马尔可夫模型的动力电池实时热失控检测

随着电动汽车在我国的发展，动力电池的安全性能成为评价电动汽车综合产品力的重要指标，其中动力电池热失控的检测对乘车人员的安全至关重要。针对传统热失控检测方法在实际应用中难以准确做出判断的问题，从电池传感器直接观测的电压、电流、时间等参数中提取状态特征向量，使用混合高斯模型对特征进行最优化筛选。分别对动力电池不同的安全状态评估其混合概率分布，通过BW方法建立隐马尔可夫模型，利用维特比算法对当前观测序列计算相似概率来判断当前电池的健康状况。实验结果表明，隐马尔可夫模型对动力电池热失控的识别较常见时序检测方法更为准确，可以实现在无需电化学仪器检测的前提下达到初步热失控风险检测的目的，提升安全检测效率，降低检测成本。