纯电动公交车动力电池组预热控制策略研究
发布时间：2021-04-19 19:34
纯电动公交车作为公共交通工具,具有节能减排的巨大潜力,已成为国家大力倡导的出行工具之一。而动力电池作为整车唯一的储能装置,在低温下工作时,放电效率、开路电压降低,内阻增加明显,使电池组容易达到放电截止电压,寿命衰减严重,这些原因势必会影响纯电动公交车在城市的应用。为此,本文在考虑电池组寿命衰减的基础上,制定了动力电池组变功率预热控制策略,实现了提高纯电动公交车低温条件下的续驶里程,降低电池组寿命衰减速率的目的。主要研究内容如下所述:1.本文选择26650磷酸铁锂电池作为研究对象,通过Chroma17011测试设备及自制恒温箱,测试了26650磷酸铁锂单体电池在不同温度下的特性参数,并在AMESimRev13软件平台上建立了电池单体模型,通过电池单体不同温度、倍率的试验与仿真,对电池单体模型进行了验证,进而确定了电池预热模型。2.为满足整车设计指标,本文根据纯电动公交车的整车参数,对驱动电机、动力电池组及PTC加热器进行匹配与选型,并通过搭建液体预热效率台架,测试了液体预热系统的效率。通过搭建整车模型,仿真验证其部件匹配的合理性,为电池组行车预热研究奠定整车仿真基础。3.为了寻求更适合于...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.2 电池组预热国内外研究现状
1.2.1 电池组预热方法的研究
1.2.2 整车预热方法的研究
1.3 主要研究内容与本文架构
1.3.1 实验室已有设备与研究对象
1.3.2 电池组的预热方案选择
1.3.3 研究内容与本文架构
第2章 单体电池参数及预热模型验证
2.1 不同种类电池单体性能对比
2.2 锂离子电池单体模型建立
2.2.1 锂离子电池生热机理分析
2.2.2 锂离子电池参数获取
2.2.3 电池单体热物性参数获取
2.2.4 电池单体模型及模型精度验证
2.3 本章小结
第3章 整车及预热系统参数匹配与建模仿真
3.1 整车主要尺寸与参数选择
3.2 关键零部件匹配
3.2.1 电机参数匹配
3.2.2 动力电池参数匹配
3.2.3 PTC加热器匹配及预热系统效率计算
3.2.4 水泵扬程选择
3.3 液体预热效率实验测试
3.4 电动公交车建模及仿真验证
3.4.1 整车AMESim模型搭建
3.4.2 整车性能仿真验证
3.5 本章小结
第4章 整车预热系统建模与仿真验证
4.1 预热系统结构及工作原理
4.2 预热介质热特性研究及预热模型搭建
4.2.1 预热介质热属性
4.2.2 加热膜特性研究
4.2.3 预热模型搭建
4.2.4 保温材料的选择
4.3 建立电池寿命模型
4.4 电池模组热损失模型及预热模型实验验证
4.4.1 电池模组热损失模型精度验证
4.4.2 电池模组预热模型精度验证
4.5 整车预热策略制定及预热模型搭建
4.5.1 两种预热模式的制定
4.5.2 整车预热模型搭建
4.6 整车预热仿真验证
4.7 本章小结
第5章 预热控制策略优化及整车仿真验证
5.1 预热控制策略优化
5.1.1 电池组变功率预热策略优化
5.1.2 电池组寿命衰减的预热策略仿真
5.1.3 考虑电池组寿命衰减的预热策略优化
5.2 电池组预热试验验证
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车热泵空调系统采暖性能的试验研究[J]. 张皓,赵家威,施骏业,陆冰清. 制冷技术. 2017(03)
[2]油电混合动力汽车电池组温度控制探究[J]. 于瀛,靳璐. 科技视界. 2017(06)
[3]低温环境下锂离子电池组加热系统研究[J]. 罗玉涛,郎春艳,罗卜尔思. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(09)
[4]车用锂离子电池交流加热的研究[J]. 杨莹莹,魏学哲,刘耀锋,戴海峰,朱建功,房乔华. 汽车工程. 2016(07)
[5]纯电动公交车推广的综合效益与可行性分析[J]. 张景来,宫一洧. 环境污染与防治. 2015(11)
[6]增程式城市电动客车动力系统设计及仿真研究[J]. 尚江华,曹东江. 河北省科学院学报. 2013(03)
[7]电动汽车用锂离子电池低温性能和加热方法[J]. 雷治国,张承宁,董玉刚,林哲炜. 北京工业大学学报. 2013(09)
[8]镉镍、金属氢化物镍电池的应用及发展[J]. 唐海,张宜楠. 电源技术. 2013(08)
[9]增程式电动汽车动力系统设计与仿真研究[J]. 周苏,牛继高,陈凤祥,裴冯来. 汽车工程. 2011(11)
[10]电动汽车电池的现状及发展趋势[J]. 宋永华,阳岳希,胡泽春. 电网技术. 2011(04)
博士论文
[1]应用于高寒地区的电动汽车电池管理关键技术研究[D]. 孙金磊.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]混合动力重型车动力电池热管理研究[D]. 谷风.吉林大学 2017
[2]动力电池寿命研究及其在增程式电动车控制中的应用[D]. 张冬冬.吉林大学 2017
[3]纯电动乘用车动力电池液冷热管理结构设计[D]. 王元哲.合肥工业大学 2017
[4]增程式电动车动力电池组预热控制策略研究[D]. 彭凯.吉林大学 2016
[5]低温环境下锂离子电池组热管理系统研究[D]. 郎春艳.华南理工大学 2016
[6]应用于高寒地区的电动汽车动力电池系统热管理技术研究[D]. 杨鹏.哈尔滨工业大学 2015
[7]电动汽车电池冷却系统的数值模拟研究[D]. 周耀华.华南理工大学 2015
[8]基于电池组温度状态的纯电动汽车能量管理策略研究[D]. 李景.重庆大学 2014
[9]基于热管理的电动汽车动力电池成组设计[D]. 王健.哈尔滨工业大学 2013
[10]纯电动汽车锂离子电池热效应及电池组散热结构优化[D]. 李涛.重庆大学 2013
本文编号：3148174
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景与研究意义
1.2 电池组预热国内外研究现状
1.2.1 电池组预热方法的研究
1.2.2 整车预热方法的研究
1.3 主要研究内容与本文架构
1.3.1 实验室已有设备与研究对象
1.3.2 电池组的预热方案选择
1.3.3 研究内容与本文架构
第2章 单体电池参数及预热模型验证
2.1 不同种类电池单体性能对比
2.2 锂离子电池单体模型建立
2.2.1 锂离子电池生热机理分析
2.2.2 锂离子电池参数获取
2.2.3 电池单体热物性参数获取
2.2.4 电池单体模型及模型精度验证
2.3 本章小结
第3章 整车及预热系统参数匹配与建模仿真
3.1 整车主要尺寸与参数选择
3.2 关键零部件匹配
3.2.1 电机参数匹配
3.2.2 动力电池参数匹配
3.2.3 PTC加热器匹配及预热系统效率计算
3.2.4 水泵扬程选择
3.3 液体预热效率实验测试
3.4 电动公交车建模及仿真验证
3.4.1 整车AMESim模型搭建
3.4.2 整车性能仿真验证
3.5 本章小结
第4章 整车预热系统建模与仿真验证
4.1 预热系统结构及工作原理
4.2 预热介质热特性研究及预热模型搭建
4.2.1 预热介质热属性
4.2.2 加热膜特性研究
4.2.3 预热模型搭建
4.2.4 保温材料的选择
4.3 建立电池寿命模型
4.4 电池模组热损失模型及预热模型实验验证
4.4.1 电池模组热损失模型精度验证
4.4.2 电池模组预热模型精度验证
4.5 整车预热策略制定及预热模型搭建
4.5.1 两种预热模式的制定
4.5.2 整车预热模型搭建
4.6 整车预热仿真验证
4.7 本章小结
第5章 预热控制策略优化及整车仿真验证
5.1 预热控制策略优化
5.1.1 电池组变功率预热策略优化
5.1.2 电池组寿命衰减的预热策略仿真
5.1.3 考虑电池组寿命衰减的预热策略优化
5.2 电池组预热试验验证
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电动汽车热泵空调系统采暖性能的试验研究[J]. 张皓,赵家威,施骏业,陆冰清. 制冷技术. 2017(03)
[2]油电混合动力汽车电池组温度控制探究[J]. 于瀛,靳璐. 科技视界. 2017(06)
[3]低温环境下锂离子电池组加热系统研究[J]. 罗玉涛,郎春艳,罗卜尔思. 华南理工大学学报(自然科学版). 2016(09)
[4]车用锂离子电池交流加热的研究[J]. 杨莹莹,魏学哲,刘耀锋,戴海峰,朱建功,房乔华. 汽车工程. 2016(07)
[5]纯电动公交车推广的综合效益与可行性分析[J]. 张景来,宫一洧. 环境污染与防治. 2015(11)
[6]增程式城市电动客车动力系统设计及仿真研究[J]. 尚江华,曹东江. 河北省科学院学报. 2013(03)
[7]电动汽车用锂离子电池低温性能和加热方法[J]. 雷治国,张承宁,董玉刚,林哲炜. 北京工业大学学报. 2013(09)
[8]镉镍、金属氢化物镍电池的应用及发展[J]. 唐海,张宜楠. 电源技术. 2013(08)
[9]增程式电动汽车动力系统设计与仿真研究[J]. 周苏,牛继高,陈凤祥,裴冯来. 汽车工程. 2011(11)
[10]电动汽车电池的现状及发展趋势[J]. 宋永华,阳岳希,胡泽春. 电网技术. 2011(04)
博士论文
[1]应用于高寒地区的电动汽车电池管理关键技术研究[D]. 孙金磊.哈尔滨工业大学 2016
硕士论文
[1]混合动力重型车动力电池热管理研究[D]. 谷风.吉林大学 2017
[2]动力电池寿命研究及其在增程式电动车控制中的应用[D]. 张冬冬.吉林大学 2017
[3]纯电动乘用车动力电池液冷热管理结构设计[D]. 王元哲.合肥工业大学 2017
[4]增程式电动车动力电池组预热控制策略研究[D]. 彭凯.吉林大学 2016
[5]低温环境下锂离子电池组热管理系统研究[D]. 郎春艳.华南理工大学 2016
[6]应用于高寒地区的电动汽车动力电池系统热管理技术研究[D]. 杨鹏.哈尔滨工业大学 2015
[7]电动汽车电池冷却系统的数值模拟研究[D]. 周耀华.华南理工大学 2015
[8]基于电池组温度状态的纯电动汽车能量管理策略研究[D]. 李景.重庆大学 2014
[9]基于热管理的电动汽车动力电池成组设计[D]. 王健.哈尔滨工业大学 2013
[10]纯电动汽车锂离子电池热效应及电池组散热结构优化[D]. 李涛.重庆大学 2013
本文编号：3148174
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