基于双电层结构的锂离子电池电化学模型及SOC估算方法研究

发布时间：2021-06-13 01:58

　　动力电池系统是新能源汽车最重要的组成部分之一,对整车动力性及安全性影响很大,锂离子电池凭借优异的性能,成为当前应用最为广泛的车用动力电池。对于新能源汽车来说,不仅需要继续寻找性能优良的电芯材料,还需要电池管理系统（Battery Management System,BMS）对其进行管理,以预防某些极限工况下锂离子电池自燃、自爆等危险情况的发生。电池的荷电状态（State of Charge,SOC）估算是BMS的基础,对整车的能量管理也有着不可忽视的影响,精确的SOC估算有利于电池的充分、合理使用,延长电池的寿命,并提高电池的安全性。与等效电路模型相比,电化学模型可根据电化学反应机理进行建模,更能从本质上反映电池外部参数与内部电化学反应之间的关系,模型预测精度更高,对电池状态的估计更加精确。因此本文基于双电层结构（Electrical Double Layer,EDL）对锂离子电池电化学反应过程的影响,建立了一个可以准确表征锂离子电池特性的电化学模型,并设计了一种基于简化的电化学模型的锂离子电池SOC估计算法,为电化学模型在电池管理中的应用提供了有益的参考与借鉴。主要研究工作如下:首先... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

实验设备Fig.3.1Experimentalequipments

基于双电层结构的锂离子电池电化学模型及 SOC 估算方法研究4.2.3 NEDC 工况为进一步验证 EDL 模型在汽车实际行驶工况下的预测精度，选用 NEDC 工况来验证模型在复杂循环工况下的准确性。NEDC 工况是欧洲的续航测试工况标准，包含 4 个市区循环和 1 个郊区循环，0-800s 为市区循环，800-1200s 为郊区循环。锂离子电池的端电压实验值来自 CRUISE 仿真软件中的混合动力和电动汽车模块[65]，实际测试中，选用纯电动汽车为试验用车，在软件中搭建的纯电动汽车整车模型如图 4.10 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]石墨烯在锂离子电池电极材料中的应用[J]. 沈文卓,郭守武.  电子元件与材料. 2017(09)
[3]锂离子电池的基本结构组成及其应用[J]. 颜聿辰.  中国战略新兴产业. 2017(28)
[4]基于GA的车用锂离子电池电化学模型参数辨识[J]. 徐兴,王位,陈龙.  汽车工程. 2017(07)
[5]锂离子电池正极材料研究进展[J]. 王亚平,胡淑婉,曹峰.  电源技术. 2017(04)
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[9]电动汽车电池功率输入等效电路模型的比较研究[J]. 林成涛,仇斌,陈全世.  汽车工程. 2006(03)
[10]电流输入电动汽车电池等效电路模型的比较[J]. 林成涛,仇斌,陈全世.  机械工程学报. 2005(12)

博士论文
[1]车用锂离子电池机理模型与状态估计研究[D]. 韩雪冰.清华大学 2014

硕士论文
[1]基于平均电极反应动力学的锂离子动力电池模型降阶与SOC估计研究[D]. 王位.江苏大学 2017
[2]动力锂离子电池充电过程热模拟及模糊灰色关联分析[D]. 龙艳平.湖南大学 2012
[3]纯电动车整车控制策略及控制器的研究[D]. 姜海斌.上海交通大学 2010
[4]HEV电池管理系统建模仿真及设计开发的研究[D]. 吴清宇.北京交通大学 2008



本文编号：3226755