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原文传递纯电动汽车电池模块技术研究

论文题名：	纯电动汽车电池模块技术研究
关键词：	纯电动汽车;动力电池组;整车仿真;控制策略;模块成组
摘要：	随着科技进步与能源危机，汽车厂商都在研究新能源汽车，我国更是把新能源汽车作为国家战略。作为新能源汽车中最重要的一种，纯电动汽车具有低噪声，低污染，结构简单等优势。汽车动力电池一直是纯电动汽车的关键技术之一，优秀的动力电池组具有高能量密度，稳定的电性能以及良好的温度一致性等特征。本文以商用三元聚合物锂离子电池为研究对象，进行纯电动汽车动力电池组的相关技术研究，主要完成了以下工作：　　(1)分析了电池单体的结构，通过实验获得了单体电压-容量曲线，内阻-容量曲线等电池特性，建立了单体温升模型，并进行了不同电流下的绝热以及自然散热温升实验。分析了压紧力对电池单体的影响，通过不同压紧力长期循环寿命实验，得到了最合适的压紧力值。　　(2)基于电池单体特性，设计了机械结构以及电路结构均采用压紧方式来固定的第一阶段模块成组方案，试制了电池模块样品。通过实验测得电池模块的放电性能，不同电流下的温升，温度分布情况以及抗振动能力，分析了该方案的优缺点以及实用可行性。　　(3)参照第一阶段模块成组方案及其试验结果，设计了在电池寿命，电连接可靠性以及温度一致性等方面优于第一阶段方案的第二阶段方案。第二阶段方案以压紧方式作为结构紧固方式，以焊接方式作为电路连接方式，试制样品后通过实验测试证明了第二阶段方案的优势。　　(4)使用Matlab/Simulink软件平台，以第二阶段模块成组方案为基础，以某款具体车型为参照，建立了纯电动汽车动力电池组以及整车模型。使用模型仿真了匀速工况，城市工况以及极限工况下纯电动汽车的行驶状态，获得了最高车速，0-100km/h加速时间以及电池组温升等数据，证明常温下，正常行驶过程中不需要采取强制冷却措施。在极限工况时，动力电池组可能会出现有损电池寿命的温度，对此提出了一种限制电机输出功率以达到限制电池温升的整车控制策略。
作者：	张练达
专业：	机械工程
导师：	张军
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文