电动汽车锂电池SOH估算研究

发布时间：2021-06-08 23:29

　　随着当前国际石油资源的短缺,全球面临的能源和环境问题愈发的严峻突出。研究和发展节能、经济、环保的电动汽车已经成为全世界解决能源环境问题的重要途径之一。锂离子动力电池作为电动汽车的主要驱动力,其电池管理系统（battery management system,BMS）的技术研发能够促使对锂电池更加有效地使用,能够使电动汽车的性能迈上更高的台阶。电池健康状态（state of health,SOH）作为BMS需要进行检测的多种锂电池性能参数之一,其准确地评估不仅是计算电池荷电状态（state of charge,SOC）、功率状态（state of power,SOP）等关键参数的重要依据,同时对评判动力电池系统何时需更换,是否可降级使用以及降级之后的利用价值评估等方面都有着重大的参考意义。本文首先对锂离子电池的充放电特性进行研究,其次分析了动力电池性能退化的影响因素,通过对电池实际最大容量与电池内阻的对比分析将电池实际最大容量确定为SOH的评价指标。通过容量增量分析法对锂电池恒流充电电压曲线进行处理变换,并选择采用简化的d/d(1处理方式进行容量增量曲线计算,运用中值滤波方法对曲线进行滤... 

【文章来源】：青岛大学山东省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

现场实验平台

青岛大学硕士学位论文47主控模块的中央控制芯片采用意法半导体公司开发的STM32F103C8T6芯片[48]来实现对系统的整体数据处理，电流检测单元采用霍尔电感元件[49]进行电流的测量。从控模块中单体电压采集单元使用电池采样芯片LTC6804-2[50,51]实现对电压的测量。从控模块将采集到的锂离子单体电池恒流充电过程中的电压等数据通过CAN总线传输到中央处理器，中央处理器将接收到的数据进行处理提取特征向量后对锂电池的SOH进行在线估算。BMS整体设计完毕后，运用AltiumDesigner设计软件对BMS系统进行PCB布线设计。布线结束后，利用AltiumDesigner软件内部自带的设计规则进行PCB电气规则检测，当检测完全无误后再进行PCB的打板焊接调试，由于STM32的管脚较密，在进行焊接时尤其要注意短路与虚焊问题。各项工作完成后BMS系统主控模块PCB实物图如图5-4所示。图5-4电池管理系统主控PCB实物图5.1.2电池选择在构建SOH预测模型的仿真实验中，使用的是美国NASA锂电池老化循环试验数据集，型号为18650型电池。容量增量曲线特征参数的选择与SOH估算模型的构建都是在18650型号锂电池老化试验数据的基础进行的。此外根据分析可得，18650型锂电池充电电压平台比较明显，容量增量曲线的尖峰显著，特征向量更加容易提取，容量增量曲线的计算模型适应性比较明显。所以本次实验选择采用TESSON公司研制的18650型号锂电池作为实验电池进行估算模型的实验验证，每节单体锂电池额定标称容量均为2Ah，标准电压为4.2V。

8650型单


本文编号：3219430