电动汽车的蓄电池技术

电动汽车是21世纪汽车的发展方向。介绍了世界各国研究的电动汽车的蓄电池技术。     

基于键合图的车用蓄电池建模与仿真

按照键合图的规则,分别建立了蓄电池等效电路的键合图模型和冷却系统的键合图模型,然后将电系统和热系统耦合在一起,实现了蓄电池系统的键合图模型,最后建立了蓄电池的数学模型和仿真模型,并实现了动态仿真。     

基于剩余充电电量的锂离子电池组容量快速估计方法

针对传统锂离子电池组容量确定方法存在的效率低、能耗高且只能离线应用等问题,提出一种基于电池剩余充电电量的锂离子电池组容量快速估计方法。首先,基于充电电压曲线一致性原理,以电池组内率先充电至充电截止电压的电池单体电压曲线为基准,通过电压曲线的平移缩放与线性插值计算出各单体电池的剩余充电电量与剩余充电时间,从而实现各单体电池的荷电状态(State of Charge, SOC)在线估计,在此基础上实现电池组容量的快速估计。其次,在电池单体模型的基础上建立电池组的仿真模型,并在全SOC区域上对模型参数进行分段辨识。通过所建立的仿真模型得到电池组的充放电曲线,并对电池组容量进行估计。最后,对4个单体串联而成的电池组进行充电试验。研究结果表明:仿真容量与估计容量误差为1.2%以内,验证了所提出的容量快速估计算法的有效性;利用所提方法估计出电池组容量与试验得到的电池组容量的误差为2.61%;该方法根据电池充电曲线的平移与缩放即可在线估计出电池组容量,可应用于新电池组容量的在线快速估计,能在保证3%估计误差的基础上将检测效率提高到传统方法的2倍以上。     

Effects of battery chemistry and performance on the life cycle greenhouse gas intensity of electric mobility

Lithium traction batteries are a key enabling technology for plug-in electric vehicles (PEVs). Traction battery manufacture contributes to vehicle production emissions, and battery performance can have significant effects on life cycle greenhouse gas (GHG) emissions for PEVs. To assess emissions from PEVs, a life cycle perspective that accounts for vehicle production and operation is needed. However, the contribution of batteries to life cycle emissions hinge on a number of factors that are largely absent from previous analyses, notably the interaction of battery chemistry alternatives and the number of electric vehicle kilometers of travel (e-VKT) delivered by a battery. We compare life cycle GHG emissions from lithium-based traction batteries for vehicles using a probabilistic approach based on 24 hypothetical vehicles modeled on the current US market. We simulate life-cycle emissions for five commercial lithium chemistries. Examining these chemistries leads to estimates of emissions from battery production of 194–494 kg CO₂ equivalent (CO₂e) per kWh of battery capacity. Combined battery production and fuel cycle emissions intensity for plug-in hybrid electric vehicles is 226–386 g CO₂e/e-VKT, and for all-electric vehicles 148–254 g CO₂e/e-VKT. This compares to emissions for vehicle operation alone of 140–244 g CO₂e/e-VKT for grid-charged electric vehicles. Emissions estimates are highly dependent on the emissions intensity of the operating grid, but other upstream factors including material production emissions, and operating conditions including battery cycle life and climate, also affect life cycle GHG performance. Overall, we find battery production is 5–15% of vehicle operation GHG emissions on an e-VKT basis.     

一种商用车铅酸蓄电池状态监控系统的开发

本文介绍一种商用车铅酸蓄电池状态监控系统的开发,系统实现蓄电池传感器实时采集蓄电池状态参数信息,并通过TBOX将数据上传至后台服务器,进行数据存储分析及报警判断,并将亏电报警信息推送给手机客户端,提醒用户注意。同时,系统根据蓄电池SOC值的限值判断,进行电磁开关的切断控制,以保证车辆的正常起动。     

怠速充电工况下的电池SOC平衡控制

在分析单电机和双电机混合动力电动车发动机怠速充电工况下电池能量稳定性控制要求的基础上,提出了一种怠速充电工况电池SOC平衡的主动控制策略,并给出相应控制过程的能量控制目标值计算公式和相应的分析。通过对所提出的怠速充电工况电池SOC平衡控制策略进行仿真和实车测试,结果表明,该控制策略能有效控制电池SOC平衡,怠速充电过程中电池主动能量的过充和过放控制的稳定性也得到改善。     

多传感器融合车载电池舱灭火方法研究

电动汽车属于汽车行业的支柱产业,越来越受到社会的重视,但随之产生的汽车安全问题也逐渐增多。电池舱属于复杂环境,易出现着火事件,本文开展多传感器融合车载电池舱灭火方法研究,运用温度、烟雾浓度传感器实现对火灾的实时监测。设计贝叶斯网络模型,并考虑到了传感器失效及误报,实验结果表明本系统具有良好的响应速度及稳定性,为相关领域研究提供了一种解决方法。     

纯电动汽车动力电池系统的低温性能研究

以搭载三元锂电池的纯电动汽车为研究对象,对某纯电动汽车动力电池系统的低温性能进行试验研究,结果表明:续驶里程在-10℃时相比25℃时下降46%,电池荷电量为30%,-10℃时的峰值放电功率比25℃时衰减了51%,电池容量衰减11.6%。为低温环境下纯电动汽车的性能研究提供一定的依据。     

锂动力电池成组规模及结构形式对绝缘性影响

本文以UUV用锂动力电池组为对象,研究电池模块串、并联关系对成组绝缘性能的影响,结果表明电池成组规模越大,绝缘性能越差.考察了锂电池组不同部位的物理隔离对成组绝缘性的影响,结果表明对电池模块与模块、电池组与UUV舱体间采取绝缘防护,可有效提升电池成组绝缘性能.     

基于局部均值分解与局部离群因子动力电池故障诊断

动力电池故障诊断是保证电动汽车正常运行的关键。提出一种基于局部均值分解和局部离群因子的动力电池故障诊断方法,用于电池组故障识别与定位。通过局部均值分解对电压信号预处理,并根据相关系数高低重构电压信号。进一步提取重构信号的峭度因子作为故障特征输入到局部离群因子算法中,根据局部离群因子算法自适应阈值输出故障电池。采用实车数据验证了所提方法能有效、准确地检测出故障,具有较好的可靠性与鲁棒性。