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基于单电池寿命模型的电池一致性研究
| 论文题名： | 基于单电池寿命模型的电池一致性研究 |
| 关键词： | 一致性分析;电池寿命;电池管理系统;单体电池 |
| 摘要： | 动力电池作为电动汽车的关键部件，对整车动力性、经济性和安全性都有重大影响。车载电池系统在实际应用中均由多节电池单体串联而成来保证电动汽车具备足够高的输出电压。然而由于生产工艺的制约，各单体电池之间不可避免地存在不一致性。在实际使用中这种不一致性将会逐渐拉大，出现恶性循环，成为严重影响动力电池性能和寿命的基本问题，必须通过电池管理系统对不一致性问题进行有效的检测和管理。 动力电池系统不一致性问题的实质在于电池系统中各单体因工作在不同环境工况下导致寿命衰减程度各不相同，对电池不一致性问题的研究，最终归结到单体电池的寿命衰减特性和机理的研究上来。同时借助电池均衡措施，避免对单体电池的滥用以及单体电池之间不一致性的无限制扩大。本文开展基于电池寿命特性的电池不一致性研究，改进和完善电池管理系统的作用，旨在控制和降低动力电池系统的不一致性，最大限度发挥动力电池的性能。 本文针对电动汽车高功率型锂离子动力电池单体及电池组，从电池系统电化学特性出发，通过开展单体电池加速寿命实验，建立起电池循环寿命的评价指标，初步获得单体电池的寿命特性，确立了基于寿命实验和模型辨识的单体电池寿命估计方案。结合电池寿命实验结论，本文分析电池组的不一致性具体表现，引入统计学概念对电池组不一致性进行定义，初步确立了电池系统不一致性量化体系；并对电池组不一致性的具体影响和控制措施进行探讨。为实现对电池系统不一致性的管理和控制，本文首先在已有的软硬件基础上改进了下层电池管理系统(LECU)方案，针对不同电池系统设计通用的单体电池电压巡检系统；其次以电池组不一致性为参考依据，重点研究各种锂离子电池均衡方案，测试比较其特性和使用范围，确立了电池均衡方案选用原则，并设计了电池管理系统的均衡策略，为不同类型电池的管理系统设计提高参考。 最后，本文对进一步的工作方向做了简要讨论。 |
| 作者： | 徐玮 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 魏学哲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学汽车学院 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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