车用锂离子电池组的一致性与容量估计研究

发布时间：2021-09-24 00:27

　　电池组作为电动汽车的供能部分,对电动汽车的整体性能起到决定性的作用。电池在电动汽车中的应用还存在一些亟待解决的问题,比如电池在使用过程中的安全性,电池的使用寿命和充放电容量等。这些问题的决定性因素就是组成电池组的单体电池间的一致性。因此论文中对电池组的一致性进行研究,同时利用估计算法对电池的容量进行估计。全文具体工作安排如下:（1）针对基于端电压和SOC的一致性评价模型的评价误差较大、适用性较差等问题,提出了考虑电压影响的分段SOC一致性评价模型来对电池组的一致性进行评价。在分析锂离子电池特性的基础上,选择一阶戴维宁模型进行解析,为后续的一致性研究和容量估计做准备。同时给出了几种电池参数的一致性表现规律,并给出了具体的解决方案去提高电池间的一致性。建立考虑电压影响的分段SOC一致性评价模型来对电池组的一致性进行研究和评价。结果表明,考虑电压影响的分段SOC一致性评价模型的评价效果更好。（2）针对安时积分法存在累积误差以及卡尔曼滤波算法受系统噪声限制的问题,提出了自适应扩展卡尔曼滤波算法对电池单体容量进行估计。首先利用安时积分法对电流进行积分,得到电池充入和放出的电量。然后根据电池实际测... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

锂离子电池的内部结构

图 2-2 锂离子转移情况Fig.2-2 Lithium ion transfer离子的转移过程图可以分析出电池的基本工作原理，电池电极电压的作用下从正极活性物质中脱离出来，穿透中间中。这样电池的负极就经历了由缺锂态到富锂态的转变过历了一个相反的锂离子变化过程。充电状态的锂离子转移反。锂离子在电池内部经过隔膜进行移动，电子通过集流从而形成电流。锂离子在正负极之间嵌入和脱嵌过程所发逆化学反应。放电时经过放电化学反应将化学能转化成料被氧化，负极材料被还原。充电时经过充电化学反应将放电时使用，负极材料被氧化，正极材料被还原[33]。的充电电流通常控制在 0.2C-1C 之间，在安全有效范围内速度越快，产生的热能越多。如果超出要求电流范围会导应不够充分，进而导致电池不能够完全充满。锂离子电池过程如下所示：极反应式：arg2 1 2Ch exLiCoO Li CoO xLi xe

图 2-3 充电过程的电压电流变化曲线图Fig.2-3 Chart of Voltage and Current Change during Charging锂电池的标准放电过程一般是指按照 1C 的电流对电池进行放电，放放电电压时停止放电，变化趋势曲线仍然是非线性的[39][51]。整个放电压电流变化曲线如图 2-4 所示。


本文编号：3406727