动力电池组故障分析与处理系统的设计

发布时间：2020-03-24 23:56

【摘要】：随着人类对环境可持续发展的不断重视,新能源成为了当前时代的新发展方向。相对于传统汽车而言,电动汽车也成为了消费者的一种新选择。然而,自电动汽车投入使用以来就面临着巨大的挑战,时有关于电动汽车的爆炸事件发生,主要源于其动力电池的安全性问题,使得电动汽车的发展受阻。在电动汽车的电池管理系统中,及时进行故障分析是保证使用者人身安全的前提,因而电池的故障分析以及故障处理功能也成为其中最重要的组成部分。本文以电动汽车中普遍使用的锂离子电池为对象进行研究。首先,从国家标准及行业标准中的相关要求着手,制定了适合本论文应用背景下的锂离子电池故障标准,在确定需要分析的故障类型后,将每类故障具体分为三个等级,同时确定了不同级别故障的处理方法。其次,本文选取了锂离子电池的老化故障以及过放电故障分别进行充放电实验,从实验数据中分析故障的特征,并针对这些特征提取故障分析参数,利用模糊逻辑的知识为参数选择合适的模糊函数,同时确定了判定锂离子电池故障的模糊规则库,并选择采用DOH指标来评价电池的健康程度。其次,本文中结合了工程中的实际情况选择了更加适合的等效电路电池模型,并在Matlab/Simulink平台上搭建了电池模型进行仿真模型,并根据电池的充放电曲线验证模型的准确性,并进行了参数识别。最后,本文进行了HPPC循环实验并在其中加入了故障对照组,与前期建立的电池模型相比较,验证了本文中的故障分析及处理系统的功能。仿真结果表明,经过模拟的电池故障可以被准确的辨识,说明该系统对于本文所提及的锂离子电池故障的分析具有有效性。与现有的电池管理系统中的故障分析功能相比,本文中建立的系统不仅可以实现传统BMS中的所要求的的故障判别,同时,对于未发生故障的锂离子电池,还可以在线评估其健康程度,给出估计的电池健康状态。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U469.72

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