基于行驶工况的锂电池系统循环寿命预测研究

发布时间：2023-04-01 23:46

　　动力电池作为纯电动汽车的关键部件之一,其性能好坏直接影响纯电动汽车的发展前景。三元锂离子电池具有能量密度高、充放电效率高、循环特性好等诸多优点,已被广泛应用于纯电动乘用车。本文以某自主品牌纯电动SUV搭载的三元锂电池系统为研究对象,进行了以下几个方面的研究工作。(1)首先阐述了国内外纯电动汽车的发展现状以及锂离子电池寿命的研究现状,介绍了锂离子电池的结构和工作原理,以及描述锂电池工作特性的等效电路模型,然后在Simulink中建立二阶戴维宁(Thevenin)等效电路模型,为锂电池的参数辨识及寿命预测奠定了基础。(2)运用Simulink软件建立了锂电池参数辨识模型,通过Parameter Estimation工具箱对电池模型进行参数辨识,以脉冲充/放电试验获取的电池端电压曲线和电流曲线为辨识依据,原理基于非线性最小二乘法,经过迭代运算得到电池模型的各个参数,这些参数将用于下一章整车仿真模型的建立。(3)运用ADVISOR软件建立整车仿真模型并采用标准循环工况进行仿真,将仿真结果与实车试验结果进行对比,两者非常接近,说明建立的整车模型是准确的,当实车试验不易开展时可用仿真结果来模拟试验...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
    1.2 纯电动汽车的国内外发展现状
        1.2.1 国外纯电动汽车发展现状
        1.2.2 国内纯电动汽车发展现状
    1.3 锂离子动力电池寿命的研究现状
    1.4 本文主要研究内容
第2章 锂电池等效电路模型与参数辨识
    2.1 引言
    2.2 锂离子电池的结构及工作原理
    2.3 常用的电池模型
        2.3.1 非电路模型
        2.3.2 电路模型
        2.3.3 锂离子电池模型的选择
    2.4 电池模型的建立
        2.4.1 模型分析
    2.5 电池模型参数辨识
        2.5.1 试验对象与试验设备
        2.5.2 放电过程参数辨识
        2.5.3 充电过程参数辨识
        2.5.4 不同温度下参数辨识结果
    2.6 本章小结
第3章 整车仿真模型的建立与验证
    3.1 引言
    3.2 仿真软件ADVISOR
        3.2.1 仿真软件ADVISOR简介
        3.2.2 ADVISOR仿真流程
    3.3 整车仿真模型的建立
        3.3.1 车辆动力学模块
        3.3.2 车轮/车轴模块
        3.3.3 一体式变速器模块
        3.3.4 电机模块
        3.3.5 电池模块
    3.4 整车仿真模型的验证
        3.4.1 动力性仿真结果
        3.4.2 经济性仿真结果
        3.4.3 电池参数仿真结果
    3.5 本章小结
第4章 锂电池系统动态测试工况的建立
    4.1 引言
    4.2 电池动态测试工况的建立
    4.3 电池动态测试工况的验证
    4.4 本章小结
第5章 锂电池系统循环寿命预测研究
    5.1 引言
    5.2 影响锂电池寿命的主要因素
        5.2.1 温度对电池寿命的影响
        5.2.2 充放电倍率对电池寿命的影响
        5.2.3 过充过放对电池寿命的影响
        5.2.4 机械振动对电池寿命的影响
        5.2.5 电池组不一致性对电池寿命的影响
    5.3 锂电池系统工况循环寿命试验
        5.3.1 试验对象与试验台架
        5.3.2 试验方案
        5.3.3 试验结果
    5.4 基于GA的锂电池系统循环寿命拟合
        5.4.1 遗传算法的基本原理
            5.4.1.1 遗传算法拟合曲线的过程
            5.4.1.2 Matlab遗传算法工具箱
        5.4.2 三元锂电池系统循环寿命数学模型
    5.5 本章小结
总结与展望
    全文总结
    展望
参考文献
致谢
附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录



本文编号：3778097