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车用动力锂电池智能充电技术研究
| 论文题名： | 车用动力锂电池智能充电技术研究 |
| 关键词： | 电动汽车;锂电池;智能充电技术;使用寿命 |
| 摘要： | 随着化石能源不断消耗、环境污染日益严重，我国已开始制定传统燃油车禁售时间表，电动汽车的推广使用成为社会的发展趋势。目前电动汽车存在的问题是充电效率低、续航里程短、使用寿命低，难以满足消费者驾车体验。现有充电技术中，充电模式单一、参数固定，充电过程没有考虑电池的实际状态和充电特性，充电方式影响电池充电效率和使用寿命。本文主要分析影响锂电池充电特性的因素，研究锂电池的智能充电技术，充电过程中根据电池状态制定相应的控制策略，在保护电池寿命和充电安全的前提下提高锂电池的充电效率，改善充电效果，对于促进电动汽车的推广具有十分重要的意义。本文的研究内容和创新性工作如下: (1)锂电池充电过程是复杂的电化学反应过程，充电效果受到多种因素的影响。本文研究了锂电池的性能参数、工作原理、电池模型和充放电特性，以二阶RC等效电路模型为对象，通过仿真分析发现:锂电池充电时存在滞回特性、极化效应和温度特性等现象，充电过程需考虑这些因素。 (2)基于锂电池的充电特性，提出一种锂电池四阶段智能充电方法。本文研究了马斯充电理论和四种典型充电方法在不同阶段对充电效果的影响，根据电池充电状态和实际特性将最佳充电曲线划分为预处理、恒流充电、曲线跟踪充电和脉冲充电四个充电阶段，分别采取适合的控制策略，使用快速标定法和扩展卡尔曼滤波算法估算SOC，获取锂电池的容量状态。 (3)设计和搭建锂电池充电系统的实验平台，进行实验验证。首先设计并制作了充电系统的功率电路、控制电路、采样电路、均衡电路和人机接口等模块电路，编写软件控制程序，对系统进行联合调试。然后进行四阶段智能充电方法的实验测试，充电过程中实时监测电压、电流的变化情况，观察实验现象，该方法能够完成锂电池的充电过程。最后使用分立元器件搭建了二阶RC电池模型的电路实物，观测充电过程的动态效果，实验波形与仿真结果具有一致性。 |
| 作者： | 李海杰 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 袁臣虎;周海亮 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津工业大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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