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电动自行车用锂电池自然循环寿命试验及模型研究

【摘要】:随着能源资源的日益减少和人类环境保护意识的不断增强,发展纯电动汽车成为世界各国实施节能减排的重要措施之一。锂离子电池由于较高的功率密度、较长的循环寿命,成为了目前电动汽车的车载储能方式之一。但是锂离子电池存在化学性能活跃,对温度敏感等问题,在车辆正常行驶时,需要对电池的状态进行监测,以确保锂离子电池在极为复杂的车辆行驶环境下能够安全、可靠和高效地运行。所以需要对锂离子电池在自然状况下的工作状态的数据进行采集和分析,以确定电池在自然寿命循环过程中的工作特性。 本文具体研究工作包括: (1)以电动自行车为载体搭建了实验测试平台,其中包括测量并记录数据的电池管理系统。提出和设计了一种综合测试锂离子电池的实验方法,其中包含每个单体电池的电压、电流和温度等。 (2)依据实车测验的数据,对电池的寿命衰退作出定性和定量的分析,总结出影响电池寿命衰退的几个因素及其和电池寿命衰退的关系;分析电池SOC和SOH对电池内阻的影响,得出电池内阻变化与SOC变化成正相关、与SOH变化成负相关关系的结论。 (3)在调研现有的电池模型基础上,选择一种合适的模型,提出改进,通过实验测得的数据,得出响应的输出数据。该模型的平均误差在6%以内。 (4)总结实验电池组单体电池的不一致性,计算出电池组的离散度。引入SOH作为离散度变化的参变量,分析SOH和电池不一致性变化存在的关系,得出电池的不一致性的变化会随着SOH降低而变大的结论。

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