電動汽車用磷酸鐵鋰電池模型研究.pdf

1、2015年上半年，我國新能源汽車?yán)塾?jì)生產(chǎn)7.85萬輛，同比增長3倍，與此同時，全球市場的電動汽車也一直頗受青睞，而鋰離子電池以其具有能量密度大、循環(huán)壽命長、高電壓、高容量等優(yōu)點(diǎn)為絕大多數(shù)電動汽車所使用，在我國電動汽車的企業(yè)中最常用的是磷酸鐵鋰電池。
　　電動汽車用電池多是以電池組的形式使用的，這樣在長期使用過程中就會出現(xiàn)電池不一致性問題，即會導(dǎo)致某一節(jié)電池出現(xiàn)過充電或者過放電的問題，從而影響整個電池組的工作，造成電池組的損壞，電池

2、模型是解決該問題的重要方法之一。一個有效的電池模型可以使電池電量估算準(zhǔn)確，電池管理實(shí)施可靠。在眾多的電池模型中，最便于電力電子工程師使用的是等效電路模型，但是現(xiàn)在已有的等效電路模型均存在著仿真過程繁瑣，誤差太大的問題。
　　本文針對上述問題，提出了一種仿真簡便，誤差小，更易于電力電子工程師設(shè)計(jì)電動汽車充電樁使用的等效電路模型。
　　本文首先從磷酸鐵鋰電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理出發(fā)，研究了其電壓、內(nèi)阻、容量等基本特性，文章中詳細(xì)

3、介紹了磷酸鐵鋰電池不同電壓的定義及其測量方法，描述了不同容量的定義及其使用條件，講述了不同內(nèi)阻的構(gòu)成及其和電池剩余容量的關(guān)系。在對磷酸鐵鋰電池基本特性研究清楚地條件下，又加入了環(huán)境溫度、充放電倍率、充電頻率等外界影響因素，通過大量的實(shí)驗(yàn)總結(jié)出電池在各種不同工作條件下的充放電規(guī)律；然后在分析了現(xiàn)在已有的多種等效電路模型優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了一種新型的等效電路模型，該模型的核心部分是由一個線性電容和兩個受控電壓源組成的可變電容系統(tǒng)，該系統(tǒng)可

4、以形象的表示出磷酸鐵鋰電池在不同溫度下的容量變化情況，文章中就整個電池電路等效模型的過程及其電路原理作了詳盡介紹；接著針對提出的電池模型進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，包括不同溫度、不同充放電倍率、不同充電頻率等條件下的實(shí)驗(yàn)，文章中依次列出了各個實(shí)驗(yàn)的過程，包括實(shí)驗(yàn)裝置的搭建，上位機(jī)程序的設(shè)計(jì)，以及下位機(jī)硬件電路的布局，通過完善自動的實(shí)驗(yàn)平臺記錄了不同實(shí)驗(yàn)條件下的數(shù)據(jù)，并從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中提取出模型參數(shù)，針對不同的參數(shù)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合，得到了可用的數(shù)據(jù)關(guān)系