基于單電池壽命模型的電池一致性研究.pdf

1、動力電池作為電動汽車的關鍵部件，對整車動力性、經(jīng)濟性和安全性都有重大影響。車載電池系統(tǒng)在實際應用中均由多節(jié)電池單體串聯(lián)而成來保證電動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。在實際使用中這種不一致性將會逐漸拉大，出現(xiàn)惡性循環(huán)，成為嚴重影響動力電池性能和壽命的基本問題，必須通過電池管理系統(tǒng)對不一致性問題進行有效的檢測和管理。 動力電池系統(tǒng)不一致性問題的實質(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，最終歸結到單體電池的壽命衰減特性和機理的研究上來。同時借助電池均衡措施，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大。本文開展基于電池壽命特性的電池不一致性研究，改進和完善電池管理系統(tǒng)的作用，旨在控制和降低動力電池系統(tǒng)的不一致性，最大限度發(fā)揮動力電池的性能。 本文針對電動汽車高功率型鋰離子動力電池單體及電池組，從電池系統(tǒng)電化學特性出發(fā)，通過開展單體電池加

3、速壽命實驗，建立起電池循環(huán)壽命的評價指標，初步獲得單體電池的壽命特性，確立了基于壽命實驗和模型辨識的單體電池壽命估計方案。結合電池壽命實驗結論，本文分析電池組的不一致性具體表現(xiàn)，引入統(tǒng)計學概念對電池組不一致性進行定義，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行探討。為實現(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上改進了下層電池管理系統(tǒng)(LECU)方案，針對不同電池系統(tǒng)設計通用的單體電