汽車動(dòng)力裝置(電池)模型及性能的研究.pdf

1、能源危機(jī)和日益惡化的環(huán)境問題使得近百年來傳統(tǒng)的以石油為燃料的汽車工業(yè)將走向一個(gè)嶄新的以清潔和可再生能源為動(dòng)力的汽車工業(yè)。汽車也將從內(nèi)燃機(jī)汽車發(fā)展到包括純電動(dòng)汽車(BEV)、混合電動(dòng)汽車(HEV)以及燃料電池汽車(FCV)的電動(dòng)汽車時(shí)代，電動(dòng)汽車將成為21世紀(jì)最重要的地面交通工具。動(dòng)力蓄電池技術(shù)是目前電動(dòng)汽車研究開發(fā)的瓶頸，特別是對于純電動(dòng)汽車和混合電動(dòng)汽車的廣泛商業(yè)化更是有著重要的影響。鋰離子電池具有其他動(dòng)力電池?zé)o可比擬的諸

2、多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為世界公認(rèn)的電動(dòng)汽車動(dòng)力電池的研發(fā)重點(diǎn)。而，目前鋰離子電池存在的許多實(shí)際應(yīng)用問題限制了在電動(dòng)汽車上的發(fā)展。模型研究被證明是一種有效并且成本較低的方法，通過鋰離子電池的模型研究不但能找出進(jìn)一步提高電池性能和優(yōu)化充放電過程的方法還能夠?qū)㈦姵啬Ｐ颓度氲诫妱?dòng)汽車模型系統(tǒng)中對整車進(jìn)行仿真研究。等效模型和電化學(xué)機(jī)理模型是當(dāng)前研究鋰離子電池模型的兩個(gè)主要方法，其中以電化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的機(jī)理模型更能夠準(zhǔn)確反映電池特性參數(shù)與內(nèi)部參

3、數(shù)的變化關(guān)系。本文基于鋰離子電池電化學(xué)反應(yīng)的機(jī)理，深入了解電池內(nèi)部物質(zhì)傳遞的過程和電極反應(yīng)的原理，對鋰離子電池的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了細(xì)致的分析，利用Matlab中的Simulink工具建立了簡化的鋰離子電池仿真模型，通過恒流放電等一系列電池性能實(shí)驗(yàn)，擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到了電池模型中的待定參數(shù)，進(jìn)而對電池在兩種不同放電速率下的恒流放電過程進(jìn)行了模擬仿真，仿真結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠較好擬合。文章最后利用仿真模型對電池的電流階躍響應(yīng)過程和脈沖放