基于單電池壽命模型的電池一致性研究.pdf

1、動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，對整車動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和安全性都有重大影響。車載電池系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中均由多節(jié)電池單體串聯(lián)而成來保證電動(dòng)汽車具備足夠高的輸出電壓。然而由于生產(chǎn)工藝的制約，各單體電池之間不可避免地存在不一致性。在實(shí)際使用中這種不一致性將會(huì)逐漸拉大，出現(xiàn)惡性循環(huán)，成為嚴(yán)重影響動(dòng)力電池性能和壽命的基本問題，必須通過電池管理系統(tǒng)對不一致性問題進(jìn)行有效的檢測和管理。 動(dòng)力電池系統(tǒng)不一致性問題的實(shí)質(zhì)在于電池系統(tǒng)中各單體因工作在不

2、同環(huán)境工況下導(dǎo)致壽命衰減程度各不相同，對電池不一致性問題的研究，最終歸結(jié)到單體電池的壽命衰減特性和機(jī)理的研究上來。同時(shí)借助電池均衡措施，避免對單體電池的濫用以及單體電池之間不一致性的無限制擴(kuò)大。本文開展基于電池壽命特性的電池不一致性研究，改進(jìn)和完善電池管理系統(tǒng)的作用，旨在控制和降低動(dòng)力電池系統(tǒng)的不一致性，最大限度發(fā)揮動(dòng)力電池的性能。 本文針對電動(dòng)汽車高功率型鋰離子動(dòng)力電池單體及電池組，從電池系統(tǒng)電化學(xué)特性出發(fā)，通過開展單體電池加

3、速壽命實(shí)驗(yàn)，建立起電池循環(huán)壽命的評價(jià)指標(biāo)，初步獲得單體電池的壽命特性，確立了基于壽命實(shí)驗(yàn)和模型辨識的單體電池壽命估計(jì)方案。結(jié)合電池壽命實(shí)驗(yàn)結(jié)論，本文分析電池組的不一致性具體表現(xiàn)，引入統(tǒng)計(jì)學(xué)概念對電池組不一致性進(jìn)行定義，初步確立了電池系統(tǒng)不一致性量化體系；并對電池組不一致性的具體影響和控制措施進(jìn)行探討。為實(shí)現(xiàn)對電池系統(tǒng)不一致性的管理和控制，本文首先在已有的軟硬件基礎(chǔ)上改進(jìn)了下層電池管理系統(tǒng)(LECU)方案，針對不同電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)通用的單體電