電動(dòng)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(shí)，全球市場的電動(dòng)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(dòng)汽車所使用，在我國電動(dòng)汽車的企業(yè)中最常用的是磷酸鐵鋰電池。
　　電動(dòng)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(huì)出現(xiàn)電池不一致性問題，即會(huì)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(gè)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(gè)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(duì)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(dòng)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(duì)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(gè)線性電容和兩個(gè)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(gè)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(duì)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(gè)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(dòng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(duì)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