电动汽车动力电池老化表征及内部温度估算研究

发布时间：2023-01-30 19:26

　　电动汽车缓解了能源短缺和尾气污染带来的巨大压力,但近些年来电动汽车自燃事件频发,很大原因是个别单体电池工作异常,导致内部温度瞬时升高并起火燃烧。因此,准确把握每个单体电池内部温度,对电动汽车的安全行驶具有重要意义。另外,动力电池组中各单体电池健康状态（State of Health,SOH）难免存在差异,为了提高整个电池组温度估算准确性,有必要对电池老化特性进行研究,探究电池在线健康状态表征方法。本文将从电化学阻抗谱（Electrochemical Impedance Spectroscopy,EIS）曲线及容量增量（Incremental Capacity,IC）曲线角度出发,对磷酸铁锂电池健康状态的表征方法进行了定性分析,研究了电池内部温度估算方法,最终设计试验完成电池内部温度估算精度的验证。首先,基于不同工况下交流阻抗谱Nyquist曲线,分别探究了电池内部温度及健康状态对曲线的影响,结果表明,Nyquist曲线无法对电池的健康状态及内部温度进行很好的表征。接着,基于不同电池状态下的Bode曲线,确定了相移值受电池荷电状态（State of Charge,SOC）及健康状态影响最... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 锂离子电池特点与工作原理
    1.3 电池健康状态研究现状
        1.3.1 电池健康状态定义
        1.3.2 电池健康状态估算方法
    1.4 电池内部温度估算研究现状
    1.5 本文主要研究内容
第二章 锂离子电池试验研究
    2.1 电池及其设备基本参数
    2.2 容量标定及循环老化试验
    2.3 电化学阻抗谱测试
        2.3.1 温度对电化学阻抗谱影响试验
        2.3.2 荷电状态及健康状态对电化学阻抗谱试验影响试验
        2.3.3 综合因素对电化学阻抗谱影响试验
    2.4 循环伏安及容量增量曲线测试
        2.4.1 循环伏安曲线测试
        2.4.2 容量增量曲线测试
    2.5 本章小结
第三章 基于电化学阻抗谱的电池内部温度估算研究
    3.1 电化学阻抗谱定义及特性分析
    3.2 Nyquist图特性分析
        3.2.1 健康状态对Nyquist图影响
        3.2.2 内部温度对Nyquist图影响
    3.3 Bode图特性分析
        3.3.1 荷电状态对Bode阻抗幅值影响
        3.3.2 荷电状态对Bode相移值影响
        3.3.3 健康状态对Bode相移值影响
    3.4 基于相移值的电池内部温度估算
        3.4.1 内部温度与相移值映射关系
        3.4.2 电池内部温度估算结果讨论
    3.5 本章小结
第四章 基于容量增量曲线的电池老化表征及内部温度估算研究
    4.1 基于循环伏安曲线的电池老化表征
    4.2 电池容量-电压曲线特性研究
    4.3 基于容量增量曲线的电池老化表征
        4.3.1 容量增量曲线求解及特性分析
        4.3.2 容量增量及循环伏安曲线对比分析
    4.4 基于容量增量曲线的电池内部温度估算
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 工作总结
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目及学术成果


【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[3]电动汽车动力锂离子电池健康状态估计方法研究[D]. 马力旺.长安大学 2018
[4]新能源汽车动力电池模组并联特性的研究[D]. 李杰浩.华南理工大学 2018
[5]基于高能量密度LiCoPO4正极材料的研究[D]. 陈雪平.上海应用技术大学 2017
[6]基于内阻法的电池健康状态估计技术研究[D]. 易明亮.杭州电子科技大学 2013



本文编号：3733374